JP5205126B2 - Image display device, image display method, and control device - Google Patents

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Description

本発明は、表示映像の視覚的なコントラストを高めるとともに、消費電力の削減が可能な画像表示装置及び画像表示方法に関する。   The present invention relates to an image display device and an image display method capable of increasing the visual contrast of a display image and reducing power consumption.

近年、液晶表示装置に代表される、光源と、光源からの光強度を変調する光変調素子とを備えた画像表示装置が広く普及している。この画像表示装置では、光変調素子が理想的な変調特性を有していない為に、光変調素子からの光漏れに起因するコントラストの低下が生じていた。また、表示する画像の輝度が全体として低い場合であっても、光源が常時同じ光強度で発光しているため、消費電力が大きいという問題があった。   2. Description of the Related Art In recent years, an image display device including a light source represented by a liquid crystal display device and a light modulation element that modulates light intensity from the light source has been widely used. In this image display apparatus, since the light modulation element does not have an ideal modulation characteristic, the contrast is reduced due to light leakage from the light modulation element. In addition, even when the brightness of the image to be displayed is low as a whole, there is a problem that power consumption is large because the light source always emits light with the same light intensity.

そのため、入力映像に応じて、光源からの光の輝度変調及び入力映像の各画素の階調の変換、すなわちガンマ変換を合わせて行う方法が複数提案されている。その中で、線順次で画像信号が書き込まれる液晶パネルの書き換えが半分となるタイミングと、面順次で光源の光強度を変更する変更タイミングとを同期させる方法が提案されている（例えば特許文献１）。   For this reason, a plurality of methods have been proposed in which luminance modulation of light from a light source and gradation conversion of each pixel of the input video, that is, gamma conversion, are performed in accordance with the input video. Among them, a method has been proposed in which the timing at which the rewriting of the liquid crystal panel in which the image signal is written in line order is halved and the change timing in which the light intensity of the light source is changed in frame order are synchronized (for example, Patent Document 1). ).

しかしながら、上記技術では入力映像によらず、光源の光強度の変更は一定のタイミングで行われる様に制御されていた。そのため、入力映像に応じたダイナミックな光強度の制御が困難であり、視覚的なコントラスト改善効果や消費電力削減効果が制限されていた。また、光強度が急激に大きく変化する変更タイミング時に、ちらつきが発生することが確認されている。
特開２００４−２８７４２０ However, in the above technique, the light intensity of the light source is controlled to be changed at a constant timing regardless of the input image. Therefore, it is difficult to control the dynamic light intensity according to the input image, and the visual contrast improvement effect and the power consumption reduction effect are limited. It has also been confirmed that flickering occurs at the change timing when the light intensity changes drastically.
JP 2004-287420 A

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光源の光強度を変更するタイミングを制御することで、バックライトの光強度の変化に伴うちらつきの発生を抑制することで表示映像の品質の向上が可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and controls display timing by controlling the timing of changing the light intensity of the light source, thereby suppressing the occurrence of flicker associated with the change in the light intensity of the backlight. An object of the present invention is to provide an image display device and an image display method capable of improving the quality of the image.

上記課題を解決するために本発明は、光の強度を制御可能な光源と、入力動画像信号の１フレームの画素値に基づいて、フレームごとに前記光源の強度値を決定する光強度決定部と、前記強度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求める変換部と、前記表示画像信号の各画素値に応じて、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部と、現フレームの前記強度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記強度値との間の変化に応じて、前記光源の光強度を変更する変更タイミングを選択する選択部と、選択された変更タイミングで、前記光強度決定部から得られた強度値に従った強度に前記光源の光強度を変更する制御部と、を具備したことを特徴とする画像表示装置を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light intensity determination unit that determines an intensity value of a light source for each frame based on a light source capable of controlling the intensity of light and a pixel value of one frame of an input moving image signal. And converting each pixel value of the input image signal so as to correspond to the intensity value to obtain each pixel value of the display image signal, and from the light source according to each pixel value of the display image signal A light modulation unit that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light, and according to a change between the intensity value of the current frame and the intensity value of the frame immediately before the current frame A selection unit for selecting a change timing for changing the light intensity of the light source, and a control for changing the light intensity of the light source to an intensity according to the intensity value obtained from the light intensity determination unit at the selected change timing And characterized in that To provide an image display device.

また、表示するフレーム内の複数の領域に対応して設けられ、それぞれ光の強度を制御可能な複数の光源と、入力動画像信号の前記フレームの領域毎の画素値に基づいて、前記光源毎に強度値を決定する複数の光強度決定部と、前記強度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号を求める変換部と、前記表示画像信号の各画素値に応じて、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部と、前記領域の、現フレームの前記強度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記強度値との変化に応じて、前記光源の光強度を変更する変更タイミングを選択する選択部と、前記選択部が求めた前記現フレームの前記強度値と前記１つ前のフレームとの変化に応じて選択された変更タイミングで、前記光強度決定部から得られた強度値に従った強度に前記光源の光強度を変更する制御部と、を具備したことを特徴とする画像表示装置を提供する。   Further, each light source is provided based on a plurality of light sources that are provided corresponding to a plurality of regions in the frame to be displayed and each can control the intensity of light, and pixel values for each region of the frame of the input moving image signal. A plurality of light intensity determination units that determine the intensity value, a conversion unit that converts each pixel value of the input image signal so as to correspond to the intensity value, and obtains a display image signal, and each pixel of the display image signal A light modulation unit that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source according to the value, and the intensity value of the current frame and the frame immediately before the current frame of the region A selection unit that selects a change timing for changing the light intensity of the light source according to a change in the intensity value, and the intensity value of the current frame obtained by the selection unit and the previous frame Change tie selected in response to change Ring in, to provide an image display apparatus characterized by comprising a control unit for changing the light intensity of the light source intensity in accordance with the obtained intensity value from said light intensity determining unit.

また、入力動画像信号の１フレームの画素値に基づいて、光の強度を制御可能な光源の強度値をフレームごとに決定するステップと、前記強度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求めるステップと、現フレームの前記強度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記強度値との間の変化に応じて、前記光源の光強度を変更する変更タイミングを選択するステップと、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部に、前記表示画像信号の各画素値に応じた画像を書き込むステップと、 選択された前記変更タイミングで、前記光強度決定部から得られた強度値に従った強度に前記光源の光強度を変更するステップと、を有することを特徴とする画像表示方法を提供する。   A step of determining, for each frame, an intensity value of a light source capable of controlling light intensity based on a pixel value of one frame of the input moving image signal; and each of the input image signals so as to correspond to the intensity value Converting each pixel value to obtain each pixel value of the display image signal; and depending on a change between the intensity value of the current frame and the intensity value of the previous frame of the current frame, An image corresponding to each pixel value of the display image signal in a step of selecting a change timing for changing the light intensity, and a light modulation unit that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source And a step of changing the light intensity of the light source to an intensity according to the intensity value obtained from the light intensity determination unit at the selected change timing. To provide.

本発明によれば、光源の光強度を変更するタイミングを制御することで、光強度の変化に伴うちらつきの発生を抑制することで表示映像の品質の向上が可能となる。   According to the present invention, by controlling the timing of changing the light intensity of the light source, it is possible to improve the quality of the display image by suppressing the occurrence of flickering associated with the change in the light intensity.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る画像表示装置について詳細に説明する。ここで、互いに同じ部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。   Hereinafter, an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image display apparatus according to the first embodiment.

本実施形態の画像表示装置は、制御パラメータ設定部１１０、階調変換部１３０、光源制御部１２０、画像表示部１００を有する。 The image display apparatus according to the present embodiment includes a control parameter setting unit 110, a gradation conversion unit 130, a light source control unit 120, and an image display unit 100.

画像表示部１００は、光源として液晶パネル１０２の背面に設置されたバックライト１０１と、このバックライト１０１からの光を表示画像に応じて変調する素子群が配列された液晶パネル１０２と、を有する液晶デバイスである。ここで表示画像とは、入力画像信号の画素値を階調変換部１３０で変換して得た変換画像である。   The image display unit 100 includes a backlight 101 installed on the back surface of the liquid crystal panel 102 as a light source, and a liquid crystal panel 102 on which an element group for modulating light from the backlight 101 according to a display image is arranged. It is a liquid crystal device. Here, the display image is a converted image obtained by converting the pixel value of the input image signal by the gradation conversion unit 130.

入力画像信号の各フレームは、制御パラメータ設定部１１０と階調変換部１３０に入力される。制御パラメータ設定部１１０は、入力画像信号の各フレームの輝度値に基づき、バックライト１０１の発光する光の強度（輝度）を示す信号である光源輝度信号と、入力画像の画素値の階調変換に用いるゲインを出力する。光源輝度信号は、光源制御部１２０に入力され、ゲインは、階調変換部１３０へ入力される。   Each frame of the input image signal is input to the control parameter setting unit 110 and the gradation conversion unit 130. The control parameter setting unit 110 performs gradation conversion between a light source luminance signal that is a signal indicating the intensity (luminance) of light emitted from the backlight 101 and a pixel value of the input image based on the luminance value of each frame of the input image signal. The gain used for is output. The light source luminance signal is input to the light source control unit 120, and the gain is input to the gradation conversion unit 130.

階調変換部１３０は、ゲインに基づき、入力画像の各画素の画素値（階調）の階調変換を行い、変換画像を表示画像として画像表示部１００に出力する。また、それと共に変換画像が液晶パネル１０２へ書き込まれる開始タイミングに相当する変換画像の出力タイミングに同期したフレームの先頭を示す同期信号を、光源制御部１２０へ出力する。例えば、この同期信号は垂直同期信号などを指す信号である。光源制御部１２０は、光源輝度信号に基づきバックライト１０１の光源輝度を制御するための光源制御信号を、同期信号に対応するタイミングで、バックライト１０１へ出力する。画像表示部１００は、変換画像を液晶パネル１０２に書き込むと共に、光源制御信号に基づいてバックライト１０１を発光させることにより、画像を表示する。   The gradation conversion unit 130 performs gradation conversion of the pixel value (gradation) of each pixel of the input image based on the gain, and outputs the converted image to the image display unit 100 as a display image. At the same time, a synchronization signal indicating the start of the frame synchronized with the output timing of the converted image corresponding to the start timing of writing the converted image to the liquid crystal panel 102 is output to the light source control unit 120. For example, this synchronization signal is a signal indicating a vertical synchronization signal or the like. The light source control unit 120 outputs a light source control signal for controlling the light source luminance of the backlight 101 based on the light source luminance signal to the backlight 101 at a timing corresponding to the synchronization signal. The image display unit 100 displays the image by writing the converted image to the liquid crystal panel 102 and causing the backlight 101 to emit light based on the light source control signal.

次に各部の動作の詳細を説明する。   Next, details of the operation of each unit will be described.

（制御パラメータ設定部１１０）
制御パラメータ設定部１１０は、入力画像から、バックライト１０１に設定する光源輝度と、階調変換部１３０が入力画像を変換するためのゲインを求める。まず、制御パラメータ設定部１１０は１フレームの入力画像信号中の画素値から、最大の階調となる画素の階調値Ｌｍａｘを検出する。次に、検出された最大階調Ｌｍａｘを輝度に変換し、１フレームの入力画像信号中の最大輝度ｌｍａｘを式（１）により求める。

Figure 0005205126
(Control parameter setting unit 110)
The control parameter setting unit 110 obtains the light source luminance to be set for the backlight 101 and the gain for the gradation conversion unit 130 to convert the input image from the input image. First, the control parameter setting unit 110 detects the gradation value L max of the pixel having the maximum gradation from the pixel value in the input image signal of one frame. Next, the detected maximum gradation L max is converted into luminance, and the maximum luminance l max in one frame of the input image signal is obtained by Expression (1).
Figure 0005205126

γは液晶パネル１０２のガンマ値である。標準的な表示装置ではγ＝２．２で設定されている。なお、輝度は、０から１の相対的な値で表現される。   γ is the gamma value of the liquid crystal panel 102. In a standard display device, γ = 2.2 is set. The luminance is expressed by a relative value from 0 to 1.

例として、画素値の階調が８ビット（０階調から２５５階調）で表現される場合について以下説明する。例えば、１フレームの入力画像の画素値のうち最大の階調となる画素の階調が２０２階調である場合、最大輝度は式（１）より約０．６と求まる。すなわち、画像表示部１００は０．６より高い輝度を表示する必要が無いことを意味する。そこで、光源輝度を０．６に設定する。一方、液晶パネル１０２に表示する画像信号は、入力画像に対して光源輝度の低下を補償するような、ゲインを与える必要がある。入力画像に与えるゲインＧは、式（２）により求められる。

Figure 0005205126
As an example, a case where the gradation of the pixel value is expressed by 8 bits (0 gradation to 255 gradation) will be described below. For example, when the gradation of the pixel having the maximum gradation among the pixel values of the input image of one frame is 202 gradations, the maximum luminance is obtained as about 0.6 from Expression (1). That is, it means that the image display unit 100 does not need to display a luminance higher than 0.6. Therefore, the light source luminance is set to 0.6. On the other hand, the image signal displayed on the liquid crystal panel 102 needs to be given a gain that compensates for a decrease in light source luminance with respect to the input image. The gain G given to the input image is obtained by Expression (2).
Figure 0005205126

光源輝度を０．６に設定する場合、バックライト１０１の光源輝度を１．０と設定し、入力画像をそのまま液晶パネル１０２に書き込んだ場合と同じ輝度の画像を画像表示部１００が表示できるように入力画像の画素値を変換する必要がある。式（２）より、光源輝度を０．６に設定する場合には入力画像に与えるゲインは約１．７と求まる。制御パラメータ設定部１１０は、求めたゲインを階調変換部１３０に出力する。   When the light source luminance is set to 0.6, the image display unit 100 can display an image having the same luminance as when the light source luminance of the backlight 101 is set to 1.0 and the input image is directly written on the liquid crystal panel 102. It is necessary to convert the pixel value of the input image. From equation (2), when the light source luminance is set to 0.6, the gain given to the input image is found to be about 1.7. The control parameter setting unit 110 outputs the obtained gain to the gradation conversion unit 130.

なお、本実施形態では、式（１）、式（２）を用いて光源輝度及びゲインを算出する構成としたが、例えば、入力画像の最大階調と光源輝度、ゲインの関係を予め求めておき、ルックアップテーブル（以下ＬＵＴと記す）としてＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（以下ＲＯＭと記す）等に保持する構成でもよい。その場合、ＬＵＴを参照することで入力画像の画素値の最大階調に対応する光源輝度、ゲインを求めることができる。   In the present embodiment, the light source luminance and the gain are calculated using the equations (1) and (2). For example, the relationship between the maximum gradation of the input image, the light source luminance, and the gain is obtained in advance. Alternatively, a configuration may be adopted in which a lookup table (hereinafter referred to as LUT) is held in Read Only Memory (hereinafter referred to as ROM) or the like. In that case, the light source luminance and gain corresponding to the maximum gradation of the pixel value of the input image can be obtained by referring to the LUT.

制御パラメータ設定部１１０は、上記の処理により求められた、光源輝度及びゲインを、それぞれ、光源輝度信号及びゲインとして出力する。   The control parameter setting unit 110 outputs the light source luminance and gain obtained by the above processing as a light source luminance signal and gain, respectively.

（階調変換部１３０）
階調変換部１３０は、入力されたゲインに基づき、入力画像の画素値を変換した、変換画像を液晶パネル１０２へ出力する。 (Tone conversion unit 130)
The gradation converting unit 130 outputs a converted image obtained by converting the pixel value of the input image to the liquid crystal panel 102 based on the input gain.

入力画像は式（３）により、その画素値が変換される。

Figure 0005205126
The pixel value of the input image is converted by Expression (3).
Figure 0005205126

ここで、Ｇは式（２）で求めたゲインＧである。また、Ｌｉｎ（x，ｙ）は、入力画像の水平位置ｘ、垂直位置ｙの画素の画素値の階調を表しており、Ｌｏｕｔ（x，ｙ）は、変換画像の水平位置ｘ、垂直位置ｙの画素の画素値の階調を表している。 Here, G is the gain G obtained by Expression (2). L in (x, y) represents the gradation of the pixel value of the pixel at the horizontal position x and the vertical position y of the input image, and L out (x, y) represents the horizontal position x, It represents the gradation of the pixel value of the pixel at the vertical position y.

前述のように、光源輝度を０．６に設定した場合には式（３）より、Lout（x，ｙ）＝（１／０．６）１／２．２×Lin（x，ｙ）によって変換された画素値が出力される。例えば、入力画像中で最大階調の２０２階調であった画素の画素値は式（３）によって２５５階調に変換される。バックライト１０１からの光の透過率が高くなるような式（２）よるゲインＧを与えた、変換画像を液晶パネル１０２に書き込むことで光源輝度の低下を補償することができる。 As described above, when the light source luminance is set to 0.6, L out (x, y) = (1 / 0.6) 1 / 2.2 × L in (x, y ) Is output. For example, the pixel value of the pixel having the maximum gradation of 202 in the input image is converted to 255 gradation by Expression (3). A reduction in light source luminance can be compensated for by writing a converted image into the liquid crystal panel 102 that has been given a gain G according to Equation (2) that increases the transmittance of light from the backlight 101.

以上の処理により求められた変換画像は、液晶パネル１０２を駆動するための水平同期信号や垂直同期信号といった制御信号と共に、液晶パネル１０２へ出力される。   The converted image obtained by the above processing is output to the liquid crystal panel 102 together with control signals such as a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal for driving the liquid crystal panel 102.

（光源制御部１２０）
光源制御部１２０は、バックライト１０１の輝度の制御を行うための光源制御信号を生成する。以下、図２乃至図４を用いて光源制御信号の生成方法について詳細に説明する。 (Light source control unit 120)
The light source control unit 120 generates a light source control signal for controlling the luminance of the backlight 101. Hereinafter, a method for generating a light source control signal will be described in detail with reference to FIGS.

光源制御信号は、バックライト１０１の輝度及び輝度の変更タイミングを制御するための信号である。光源制御信号に基づきバックライト１０１はその輝度を変更する。入力される光源輝度信号に基づき、光源制御部１２０は光源輝度を変更するタイミングを示す光源輝度変更タイミング信号を決定し、光源制御信号を生成する。   The light source control signal is a signal for controlling the luminance of the backlight 101 and the luminance change timing. Based on the light source control signal, the backlight 101 changes its luminance. Based on the input light source luminance signal, the light source control unit 120 determines a light source luminance change timing signal indicating a timing for changing the light source luminance, and generates a light source control signal.

図２は、本実施形態の光源制御部１２０の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the light source control unit 120 of the present embodiment.

光源制御部１２０は、第１の変更タイミング信号生成部１２１と、第２の変更タイミング信号生成部１２２と、光源輝度比較部１２４と、光源輝度変更タイミング信号選択部１２５と、光源制御信号生成部１２６とを備える。   The light source control unit 120 includes a first change timing signal generation unit 121, a second change timing signal generation unit 122, a light source luminance comparison unit 124, a light source luminance change timing signal selection unit 125, and a light source control signal generation unit. 126.

階調変換部１３０より出力された同期信号は、第１の光源輝度変更タイミング信号生成部１２１、及び、第２の光源輝度変更タイミング信号生成部１２２に入力される。第１の光源輝度変更タイミング信号生成部１２１は第１光源輝度変更タイミング信号を、第２の光源輝度変更タイミング信号生成部１２２は第２光源輝度変更タイミング信号を生成し出力する。同期信号から、第１光源輝度変更タイミング信号までの期間を第１の期間とする。また、同期信号から第２光源輝度変更タイミング信号までの期間をとする。第１の期間は第２の期間よりも長い期間である。光源輝度が現フレームの前のフレームよりも低下するように変化する場合には第1光源輝度変更タイミング信号と同期したタイミングで光源輝度を変更する。また、光源輝度が現フレームの前のフレームよりも上昇するように変化する場合には第２光源輝度変更タイミング信号と同期したタイミングで光源輝度を変更する。   The synchronization signal output from the gradation conversion unit 130 is input to the first light source luminance change timing signal generation unit 121 and the second light source luminance change timing signal generation unit 122. The first light source luminance change timing signal generation unit 121 generates and outputs a first light source luminance change timing signal, and the second light source luminance change timing signal generation unit 122 generates a second light source luminance change timing signal. A period from the synchronization signal to the first light source luminance change timing signal is defined as a first period. Further, a period from the synchronization signal to the second light source luminance change timing signal is assumed. The first period is longer than the second period. When the light source luminance changes so as to be lower than the frame before the current frame, the light source luminance is changed at a timing synchronized with the first light source luminance change timing signal. When the light source luminance changes so as to be higher than the previous frame, the light source luminance is changed at a timing synchronized with the second light source luminance change timing signal.

制御パラメータ設定部１１０で設定された光源輝度信号は、光源輝度比較部１２４、及び、光源制御信号生成部１２６に入力される。光源輝度比較部１２４は、現フレームの光源輝度と前フレームの光源輝度を比較し、選択部１２５へ比較結果に基づく選択信号を出力する。   The light source luminance signal set by the control parameter setting unit 110 is input to the light source luminance comparison unit 124 and the light source control signal generation unit 126. The light source luminance comparison unit 124 compares the light source luminance of the current frame with the light source luminance of the previous frame, and outputs a selection signal based on the comparison result to the selection unit 125.

選択部１２５は、選択信号に基づき、第１光源輝度変更タイミング信号と第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択し、光源輝度変更タイミング信号として、光源制御信号生成部１２６へ出力する。現フレームが前フレームよりも光源輝度を明るくするように変更する場合には、第２光源輝度変更タイミング信号を光源輝度変更タイミング信号として選択する。また、現フレームが前フレームよりも光源輝度を暗くするように変更する場合には第１光源輝度変更タイミング信号を光源輝度変更タイミング信号として選択する。 The selection unit 125 selects one of the first light source luminance change timing signal and the second light source luminance change timing signal based on the selection signal, and outputs the selected light source luminance change timing signal to the light source control signal generation unit 126. When the current frame is changed so that the light source luminance is higher than that of the previous frame, the second light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal. Further, when the current frame is changed so as to make the light source luminance darker than the previous frame, the first light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal.

光源制御信号生成部１２６は、光源輝度変更タイミング信号及び光源輝度信号に従い、光源制御信号を生成しバックライト１０１に出力する。   The light source control signal generation unit 126 generates a light source control signal according to the light source luminance change timing signal and the light source luminance signal, and outputs the light source control signal to the backlight 101.

図３及び図４は、本実施形態の画像表示装置が光源輝度を変更するタイミングを示す図である。両図共に、横軸は時間を示す。縦軸は、同期信号及び３つのタイミングに関しては、信号の有無（１又は０）を示す。また、光源輝度信号及び光源制御信号に関しては０から１までの値をとる光源輝度を示す。   3 and 4 are diagrams illustrating timings at which the image display apparatus according to the present embodiment changes the light source luminance. In both figures, the horizontal axis represents time. The vertical axis indicates the presence or absence (1 or 0) of the signal with respect to the synchronization signal and the three timings. Further, the light source luminance signal and the light source control signal indicate the light source luminance taking values from 0 to 1.

また、光源輝度変更タイミング信号は、光源輝度比較部１２４の比較結果に基づき選択された第１光源輝度変更タイミング信号または第２光源輝度変更タイミング信号のどちらかの信号である。光源輝度を変更すべき光源輝度信号が入力された場合には、光源輝度変更タイミング信号が示すタイミングで、光源輝度を変更する。光源輝度の時間変化を示す信号は光源制御信号として生成され、信号に基づきバックライト１０１を制御する。   The light source luminance change timing signal is either the first light source luminance change timing signal or the second light source luminance change timing signal selected based on the comparison result of the light source luminance comparison unit 124. When a light source luminance signal whose light source luminance is to be changed is input, the light source luminance is changed at the timing indicated by the light source luminance change timing signal. A signal indicating a temporal change in light source luminance is generated as a light source control signal, and the backlight 101 is controlled based on the signal.

図３は、第１フレームと第２フレームの間に光源輝度を高く変更する光源輝度信号が入力された場合に、本実施形態の光源制御部１２０が生成する光源制御信号を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a light source control signal generated by the light source control unit 120 of the present embodiment when a light source luminance signal for changing the light source luminance to be high is input between the first frame and the second frame.

図３に示すように、同期信号は、液晶パネル１０２に変換画像の書込み開始タイミングを示す信号であり、１フレーム期間毎に信号レベルが１となるような信号である。 As shown in FIG. 3, the synchronization signal is a signal indicating the writing start timing of the converted image on the liquid crystal panel 102, and is a signal whose signal level becomes 1 every frame period.

第１光源輝度変更タイミング信号は、第１の光源輝度変更タイミング信号生成部１２１が生成する信号である。同期信号に対し、同期信号から所定の第１期間後に信号レベルが１になるような信号である。また、第２光源輝度変更タイミング信号は第２の光源輝度変更タイミング信号生成部１２２が生成する信号である。同期信号からの時間が第１期間より長い第２期間後に信号レベルが１になるような信号である。   The first light source luminance change timing signal is a signal generated by the first light source luminance change timing signal generation unit 121. The signal is such that the signal level becomes 1 after a predetermined first period from the synchronization signal. The second light source luminance change timing signal is a signal generated by the second light source luminance change timing signal generation unit 122. The signal level becomes 1 after the second period in which the time from the synchronization signal is longer than the first period.

光源輝度変更タイミング信号は、最終的に光源輝度を変更するタイミングに信号レベルが１になるような信号である。光源輝度比較部１２４の比較結果に基づき第１光源輝度変更タイミング信号若しくは第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択部１２５が選択することによって生成される。   The light source luminance change timing signal is a signal whose signal level becomes 1 at the timing of finally changing the light source luminance. Based on the comparison result of the light source luminance comparison unit 124, the selection unit 125 selects either the first light source luminance change timing signal or the second light source luminance change timing signal.

図３では、第１フレーム及び第３フレームは、第１光源輝度変更タイミング信号が光源輝度変更タイミング信号として選択され、第２フレームでは、第２光源輝度変更タイミング信号が光源輝度変更タイミング信号として選択されている。光源輝度信号は、制御パラメータ設定部１１０で設定された光源輝度を表す信号であり、光源輝度が、第１フレームで０．５、第２フレーム及び第３フレームで１となるアナログ信号として光源輝度信号を表している。なお、アナログ信号は一例であり、デジタル信号処理ＬＳＩを想定すれば、光源輝度信号はデジタル信号となる。   In FIG. 3, in the first frame and the third frame, the first light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal, and in the second frame, the second light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal. Has been. The light source luminance signal is a signal representing the light source luminance set by the control parameter setting unit 110, and the light source luminance is an analog signal in which the light source luminance is 0.5 in the first frame and 1 in the second frame and the third frame. Represents a signal. The analog signal is an example, and assuming a digital signal processing LSI, the light source luminance signal is a digital signal.

光源制御信号は、光源輝度信号に基づき生成される、光源輝度変更タイミング信号が示すタイミングで光源輝度が変化する様にバックライト１０２を制御する信号である。光源制御信号は、光源であるバックライト１０１を駆動するための信号であり、図３では、光源輝度信号と同様に、アナログ信号としている。しかし、光源制御信号は、光源輝度が制御できる信号であれば良く、例えば、ＰＷＭ信号でも良い。   The light source control signal is a signal for controlling the backlight 102 so that the light source luminance is changed at the timing indicated by the light source luminance change timing signal, which is generated based on the light source luminance signal. The light source control signal is a signal for driving the backlight 101, which is a light source, and is an analog signal in FIG. 3 like the light source luminance signal. However, the light source control signal may be a signal that can control the light source luminance, and may be a PWM signal, for example.

次に、光源輝度タイミング変更信号として、第１光源輝度変更タイミング信号又は第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択する方法について説明する。図３では、第２フレームで光源輝度信号が変化している。光源輝度比較部１２４は、前フレームの光源輝度信号を保持しておき、現フレームの光源輝度信号が入力された際に、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度の比較を行う。そして、前フレームの光源輝度が現フレームの光源輝度に比べ低い場合は、第２光源輝度変更タイミング信号を光源輝度変更タイミング信号として選択し、それ以外では、第１光源輝度変更タイミング信号を光源輝度変更タイミング信号として選択する。   Next, a method for selecting either the first light source luminance change timing signal or the second light source luminance change timing signal as the light source luminance timing change signal will be described. In FIG. 3, the light source luminance signal changes in the second frame. The light source luminance comparison unit 124 holds the light source luminance signal of the previous frame, and compares the light source luminance of the previous frame with the light source luminance of the current frame when the light source luminance signal of the current frame is input. If the light source luminance of the previous frame is lower than the light source luminance of the current frame, the second light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal, and otherwise, the first light source luminance change timing signal is used as the light source luminance. Select as change timing signal.

図３の例では、第２フレームにおいて、前フレームである第１フレームの光源輝度が、現フレームである第２フレームの光源輝度に比べて低いため、第２光源輝度変更タイミング信号が、光源輝度変更タイミング信号として選択される。   In the example of FIG. 3, in the second frame, the light source luminance of the first frame, which is the previous frame, is lower than the light source luminance of the second frame, which is the current frame. Selected as a change timing signal.

光源制御信号は、光源輝度変更タイミング信号の信号レベルが１となるタイミングで光源輝度が変化するような信号となる。生成された光源制御信号は、バックライト１０１へ入力される。なお、第１期間及び第２期間は、液晶の応答時間を考慮して設定することが望ましい。すなわち、第１期間は、液晶の０−１０％応答期間とし、第２期間は、液晶の０−９０％応答期間と設定する。上記のように設定することで、第１期間は、液晶が応答する前に設定され、第２期間は、液晶が概ね応答した後に設定されることとなる。   The light source control signal is a signal that changes the light source luminance at the timing when the signal level of the light source luminance change timing signal becomes 1. The generated light source control signal is input to the backlight 101. Note that the first period and the second period are desirably set in consideration of the response time of the liquid crystal. That is, the first period is set as a 0-10% response period of the liquid crystal, and the second period is set as a 0-90% response period of the liquid crystal. By setting as described above, the first period is set before the liquid crystal responds, and the second period is set after the liquid crystal substantially responds.

図４は、第１フレームと第２フレームの間に光源輝度を低く変更する光源輝度信号が入力された場合に、本実施形態の光源制御部１２０が生成する光源制御信号を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a light source control signal generated by the light source control unit 120 of the present embodiment when a light source luminance signal for changing the light source luminance to be low is input between the first frame and the second frame.

図４に示すように、光源輝度が、第１フレームの１から、第２フレームの０．５に低下する場合、前フレームである第１フレームの光源輝度が、現フレームである第２フレームの光源輝度に比べて高いため、光源輝度変更タイミング信号として、第１光源輝度変更タイミング信号が選択される。   As shown in FIG. 4, when the light source luminance decreases from 1 of the first frame to 0.5 of the second frame, the light source luminance of the first frame that is the previous frame is the same as that of the second frame that is the current frame. Since it is higher than the light source luminance, the first light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal.

なお、本実施形態では、光源輝度が前フレームと現フレームの間で変化しない場合、第１光源輝度変更タイミング信号を、光源輝度変更タイミング信号として選択する構成としたが、例えば、光源輝度が変化しない場合は、前フレームで選択した光源輝度変更タイミング信号を維持する構成としても良い。その場合、図３の第３フレームの光源輝度変更タイミング信号として、前フレームで選択された第２光源輝度変更タイミング信号が選択される。   In the present embodiment, when the light source luminance does not change between the previous frame and the current frame, the first light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal. However, for example, the light source luminance changes. If not, the light source luminance change timing signal selected in the previous frame may be maintained. In this case, the second light source luminance change timing signal selected in the previous frame is selected as the light source luminance change timing signal of the third frame in FIG.

（画像表示部１００）
画像表示部１００は、光を変調する素子として液晶パネル１０２と、光源として液晶パネル１０２の背面に設置されたバックライト１０１を有する。バックライト１０１の光源は、一般に、冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）等が用いられるが、本実施形態では、発光輝度の制御が容易であるＬＥＤ光源をバックライト１０１の光源として用い、ＬＥＤ光源をパルス幅変調（以下、ＰＷＭと記す）制御により輝度変調する構成とした。そのため、光源制御信号は、光源輝度に応じたＰＷＭ信号としてバックライト１０１に入力される。画像表示部１００は、階調変換部１３０で変換された変換画像を液晶パネル１０２に書き込む。また、画像表示部１００は、光源制御部１２０により生成された光源制御信号に基づきバックライト１０１を点灯させることにより、画像表示部１００に画像が表示される。 (Image display unit 100)
The image display unit 100 includes a liquid crystal panel 102 as an element for modulating light, and a backlight 101 installed on the back surface of the liquid crystal panel 102 as a light source. In general, a cold cathode tube, a light emitting diode (LED), or the like is used as the light source of the backlight 101. However, in this embodiment, an LED light source whose light emission luminance is easily controlled is used as the light source of the backlight 101. Is configured to perform luminance modulation by pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) control. For this reason, the light source control signal is input to the backlight 101 as a PWM signal corresponding to the light source luminance. The image display unit 100 writes the converted image converted by the gradation conversion unit 130 on the liquid crystal panel 102. Further, the image display unit 100 displays an image on the image display unit 100 by turning on the backlight 101 based on the light source control signal generated by the light source control unit 120.

図５は、入力画像及び光源輝度を示す図である。図中の上段は、表示すべき入力画像を示すものである。また、下段は上段に示す入力画像に対応して制御パラメータ設定部が設定する光源輝度を示すものである。図５に示すように、第Ｎフレームの入力画像は全面１８６階調である。第Ｎ＋１フレームの入力画像は画面の一部に２５５階調の物体が表示されている。このとき、式（１）より、第Ｎフレームの光源輝度は０．５、第Ｎ＋１フレームの光源輝度は１．０に設定される。   FIG. 5 is a diagram illustrating an input image and light source luminance. The upper part of the figure shows the input image to be displayed. The lower part shows the light source luminance set by the control parameter setting unit corresponding to the input image shown in the upper part. As shown in FIG. 5, the input image of the Nth frame has 186 gradations on the entire surface. In the input image of the (N + 1) th frame, an object having 255 gradations is displayed on a part of the screen. At this time, from equation (1), the light source luminance of the Nth frame is set to 0.5, and the light source luminance of the (N + 1) th frame is set to 1.0.

以下、図５に示す入力画像が入力された場合の、第Ｎフレームから第Ｎ＋１フレーム間で表示される画像と、光源輝度を変化させるタイミングとの関係を図６乃至図９を参照し説明する。なお、以下説明を簡単にするために、液晶パネル１０２の応答速度は０とする。すなわち、液晶パネル１０２に画像を書き込んだ後、直ちに応答することとする。   Hereinafter, the relationship between the image displayed between the Nth frame and the (N + 1) th frame and the timing of changing the light source luminance when the input image shown in FIG. 5 is input will be described with reference to FIGS. . In order to simplify the following description, the response speed of the liquid crystal panel 102 is assumed to be zero. That is, after writing an image on the liquid crystal panel 102, it responds immediately.

図６は、変換画像の１ライン目を液晶パネル１０２に書き込むタイミングで、バックライト１０１の光源輝度を変化させたときに画像表示部１００が表示する画面の輝度を示す図である。図６は、上段が液晶パネル１０２の透過率、中段がバックライト１０１の光源輝度、下段がバックライト１０１からの光を液晶パネル１０２が透過することによって実際に画像表示部１００に表示される画面の輝度のそれぞれの時間変化を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the luminance of the screen displayed by the image display unit 100 when the light source luminance of the backlight 101 is changed at the timing of writing the first line of the converted image to the liquid crystal panel 102. FIG. 6 shows a screen that is actually displayed on the image display unit 100 when the upper row shows the transmittance of the liquid crystal panel 102, the middle row shows the light source luminance of the backlight 101, and the lower row shows the light transmitted from the backlight 101 through the liquid crystal panel 102. It is a figure which shows each time change of the brightness | luminance of.

また、左の１列は液晶パネル１０２内で最初に変換画像が書き込まれる１ライン目の画面の輝度を示す図である。中央の一列は画面内の半分のＨ／２ライン目の画面の輝度を示す図である。右の一列は液晶パネル１０２内で最後に変換画像が書き込まれるＨライン目の画面の輝度を示す図である。それぞれの図中で左から、変換画像の１ライン目の書き込みタイミングをｔ、画面半分ライン目の書き込みタイミングをｔ＋Δｔ／２、最終ライン目の書き込みタイミングをｔ＋Δｔと記した。   The left column is a diagram showing the luminance of the screen of the first line in which the converted image is first written in the liquid crystal panel 102. The central row shows the brightness of the screen on the H / 2 line, which is half of the screen. The right column is a diagram showing the brightness of the screen of the H-th line where the converted image is written last in the liquid crystal panel 102. From the left in each figure, the writing timing of the first line of the converted image is indicated by t, the writing timing of the half line of the screen is indicated by t + Δt / 2, and the writing timing of the final line is indicated by t + Δt.

横軸は時間を示しており、縦軸は上段からそれぞれ、透過率、光源輝度、画面輝度を示している。液晶パネル１０１の透過率は、変換画像の輝度値に基づき決定される値である。   The horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates transmittance, light source luminance, and screen luminance from the top. The transmittance of the liquid crystal panel 101 is a value determined based on the luminance value of the converted image.

第Ｎフレームから第Ｎ＋１フレームへ時刻ｔで変化しており、１フレーム期間をΔｔで表すこととする。また、バックライト１０１の垂直ライン数は、Ｈラインとする。   The frame changes from the Nth frame to the (N + 1) th frame at time t, and one frame period is represented by Δt. The number of vertical lines of the backlight 101 is assumed to be H lines.

光源輝度は、第Ｎフレームの０．５から第Ｎ＋１フレームの１．０へ、変換画像の１ライン目を液晶パネル１０２に書き込むタイミング、すなわち、時刻ｔで変化する。一方、液晶パネル１０２へ書き込む変換画像は、光源輝度の変化に伴い、第Ｎフレームのゲイン２．０の変換画像から、第Ｎ＋１フレームのゲイン１．０の変換画像に変化する。そして、時刻ｔでまず、１ライン目の第Ｎ＋１フレームの変換画像が書き込まれ、時刻ｔ＋Δｔ／２までに、Ｈ／２ライン目まで第Ｎ＋１フレームの変換画像が書き込まれ、時刻ｔ＋Δｔで、Ｈライン目までの変換画像が書き込まれる。そのため、１ライン目では、液晶パネル１０２の透過率の変化と、光源輝度の変化が同期しており、図６に示すように、１８６階調の画面輝度は変化しない。一方、Ｈ／２ライン目では液晶パネル１０２の透過率の変更時刻がｔ＋Δｔ／２となることから時刻ｔで変化する光源輝度に対しΔｔ／２だけタイミングが遅れることとなる。   The light source luminance changes from 0.5 in the Nth frame to 1.0 in the N + 1th frame at the timing of writing the first line of the converted image to the liquid crystal panel 102, that is, at time t. On the other hand, the converted image written to the liquid crystal panel 102 changes from a converted image having a gain of 2.0 in the Nth frame to a converted image having a gain of 1.0 in the (N + 1) th frame as the light source luminance changes. At time t, first, the converted image of the (N + 1) th frame of the first line is written. By time t + Δt / 2, the converted image of the (N + 1) th frame is written up to the H / 2 line, and at time t + Δt, the H line The converted image up to the eye is written. Therefore, in the first line, the change in transmittance of the liquid crystal panel 102 and the change in light source luminance are synchronized, and the screen luminance of 186 gradations does not change as shown in FIG. On the other hand, in the H / 2 line, the transmittance change time of the liquid crystal panel 102 is t + Δt / 2, and therefore the timing is delayed by Δt / 2 with respect to the light source luminance that changes at time t.

その結果、図６に示すように、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔ／２の期間は、１８６階調の画像が画面輝度１．０で表示されてしまう。同様に、Ｈライン目では、光源輝度の変化に対し、液晶パネル１０２の透過率がΔｔ遅れることとなり、図６に示すように、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの期間で、１８６階調の画像が画面輝度１．０で表示されてしまう。   As a result, as shown in FIG. 6, during the period from time t to time t + Δt / 2, an image of 186 gradations is displayed with a screen brightness of 1.0. Similarly, in the H-th line, the transmittance of the liquid crystal panel 102 is delayed by Δt with respect to the change of the light source luminance, and as shown in FIG. 6, an image of 186 gradations is displayed in the period from time t to time t + Δt. Displayed with a luminance of 1.0.

図７は、図６に示すタイミングで光源輝度を変更した場合の、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにおける画像表示部１００が表示する表示画像の様子を示す図である。第Ｎフレームでは、光源輝度が０．５と低下し、変換画像は１８６階調が２５５階調に変換されて透過率が１．０となっており、画像表示部１００は画面輝度０．５となる画像を表示する。次に１ライン目の変換画像の書き込みタイミングで光源輝度が０．５から１．０に変化した場合、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像は、まだ第Ｎフレームの２５５階調の画像である。そのため、液晶パネル１０２の透過率１．０に対し、光源輝度が１．０となるため、図７に示すように、画面輝度が１．０で表示されてしまう。同様にＨ／２ライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔ／２では、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像のＨ／２ライン目からＨライン目までは、第Ｎフレームの２５５階調の画像であるため、やはり画面輝度が１．０で表示されてしまう。その結果、１８６階調の画面輝度０．５に対し、１．０の画面輝度が表示されることとなり、ちらつきとして視認されてしまう。   FIG. 7 is a diagram showing a display image displayed by the image display unit 100 from time t to time t + Δt when the light source luminance is changed at the timing shown in FIG. In the Nth frame, the light source luminance is reduced to 0.5, the converted image has 186 gradation converted to 255 gradation, and the transmittance is 1.0, and the image display unit 100 has a screen luminance of 0.5. The image that becomes is displayed. Next, when the luminance of the light source changes from 0.5 to 1.0 at the writing timing of the converted image of the first line, the converted image written on the liquid crystal panel 102 is still an image of the 255th gradation of the Nth frame. is there. Therefore, since the light source luminance is 1.0 with respect to the transmittance 1.0 of the liquid crystal panel 102, the screen luminance is displayed at 1.0 as shown in FIG. Similarly, at time t + Δt / 2, which is the writing timing of the converted image of the H / 2 line, the 255th floor of the Nth frame is from the H / 2 line to the H line of the converted image written on the liquid crystal panel 102. Since it is a tone image, the screen brightness is still displayed at 1.0. As a result, a screen luminance of 1.0 is displayed with respect to a screen luminance of 0.5 of 186 gradations, which is visually recognized as flicker.

図８は、変換画像の最終ライン目を液晶パネル１０２に書き込むタイミングで、光源輝度を変化した場合に画像表示部１００に表示される画面の輝度の時間変化を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a temporal change in the luminance of the screen displayed on the image display unit 100 when the light source luminance is changed at the timing of writing the final line of the converted image on the liquid crystal panel 102.

図６に対し、図８では、光源輝度の変更タイミングが、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔに変化している。図６の場合と同様に、画面輝度の変化を求めると、１ライン目では、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの期間、本来画面輝度０．５で表示すべき１８６階調の画像が、画面輝度０．２５で表示される。また、Ｈ／２ライン目では、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔ／２の期間、本来画面輝度０．５で表示すべき１８６階調の画像が画面輝度０．２５で表示される。   In contrast to FIG. 6, in FIG. 8, the light source luminance change timing changes from time t to time t + Δt. As in the case of FIG. 6, when the change in screen brightness is obtained, in the first line, an image of 186 gradations that should be displayed with a screen brightness of 0.5 is displayed during the period from time t to time t + Δt. 25. On the H / 2 line, an image of 186 gradations that should be originally displayed with a screen brightness of 0.5 is displayed with a screen brightness of 0.25 during the period from time t to time t + Δt / 2.

図９は、図８に示すタイミングで光源輝度を変更した場合の、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにおける表示画像の様子を示す図である。第Ｎフレームでは、光源輝度が０．５と低下し、変換画像は１８６階調が２５５階調に変換されて透過率が１．０となっており、表示画像は画面輝度０．５の表示となる。次に１ライン目の変換画像の書き込みタイミングでは、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像は、まだ第Ｎフレームの２５５階調の画像であり、光源輝度も第Ｎフレームの０．５が維持されている。そのため、画面輝度は０．５の表示となる。次に、Ｈ／２ライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔ／２では、光源輝度１．０に対応した第Ｎ＋１フレームの変換画像が、１ライン目からＨ／２ライン目まで、液晶パネル１０２に書き込まれる。一方、光源輝度は、まだ０．５が維持されているため、図９に示すように、１ライン目からＨ／２ライン目までは、本来画面輝度０．５で表示すべき１８６階調の画像が、画面輝度０．２５で表示されることとなる。そして、Ｈライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔで、第Ｎ＋１フレームの変換画像が最終ライン目まで書き込まれ、光源輝度が１．０に設定されることで、第Ｎ＋１フレームが正しく表示される。   FIG. 9 is a diagram showing a state of a display image from time t to time t + Δt when the light source luminance is changed at the timing shown in FIG. In the Nth frame, the light source luminance is reduced to 0.5, the converted image is converted from the 186 gradation to the 255 gradation, the transmittance is 1.0, and the display image is displayed with a screen luminance of 0.5. It becomes. Next, at the timing of writing the converted image on the first line, the converted image written on the liquid crystal panel 102 is still an image of the 255th gradation of the Nth frame, and the light source luminance is maintained at 0.5 of the Nth frame. Has been. Therefore, the screen brightness is displayed as 0.5. Next, at time t + Δt / 2, which is the writing timing of the converted image of the H / 2 line, the converted image of the (N + 1) th frame corresponding to the light source luminance of 1.0 is liquid crystal from the first line to the H / 2 line. Written on panel 102. On the other hand, since the light source luminance is still maintained at 0.5, from the first line to the H / 2 line, as shown in FIG. An image is displayed with a screen brightness of 0.25. The converted image of the (N + 1) th frame is written up to the final line at time t + Δt, which is the writing timing of the converted image of the H-th line, and the light source luminance is set to 1.0, so that the (N + 1) th frame is correctly displayed. Is done.

図６から図９より、光源輝度が変更されるタイミングでは、液晶パネル１０２に線順次で書き込まれる変換画像と、面順次で輝度が変更される光源輝度のタイミングのズレに伴う画面輝度の変化が発生する。しかし、図６、図７と、図８、図９を比較すると、発生する画面輝度の変化は、変換画像の１ライン目の書き込みタイミングで光源輝度を変化させた場合の０．５に対し、最終ライン目の書き込みタイミングで光源輝度を変化させた場合は０．２５と半減する。すなわち、光源輝度が高く変化する場合は、変換画像の書き込みの後半に、光源輝度を変化させることで、光源輝度の変化に伴うちらつきの発生を抑制することができるといえる。   From FIG. 6 to FIG. 9, at the timing when the light source luminance is changed, there is a change in the screen luminance due to the deviation of the converted image written in line sequential on the liquid crystal panel 102 and the timing of the light source luminance changed in the frame sequential manner. Occur. However, when FIGS. 6 and 7 are compared with FIGS. 8 and 9, the change in the screen luminance that occurs is 0.5 when the light source luminance is changed at the writing timing of the first line of the converted image. When the light source luminance is changed at the writing timing of the last line, it is halved to 0.25. That is, when the light source luminance changes to a high level, it can be said that flickering caused by the change in the light source luminance can be suppressed by changing the light source luminance in the second half of writing the converted image.

上記では、光源輝度を０．５から１．０と高くなるように変更する場合について説明したが、以下に、光源輝度を低く変更する場合について説明する。   The case where the light source luminance is changed to be increased from 0.5 to 1.0 has been described above, but the case where the light source luminance is changed to be lower will be described below.

図１０は入力画像及び光源輝度を示す図である。図中の上段は、表示すべき入力画像を示す。また、下段は上段に示す入力画像に対応して制御パラメータ設定部が設定する光源輝度を示す。   FIG. 10 is a diagram showing an input image and light source luminance. The upper part of the figure shows the input image to be displayed. The lower part shows the light source luminance set by the control parameter setting unit corresponding to the input image shown in the upper part.

図１０に示すように、図５の例とは逆に、第Ｎフレームの１８６階調の背景の一部に２５５階調の物体が表示された画像から、第Ｎ＋１フレームの全面１８６階調の画像に変化したとする。このとき、式（１）より、第Ｎフレームの光源輝度は１．０、第Ｎ＋１フレームの光源輝度は０．５に設定される。このときの、第Ｎフレームから第Ｎ＋１フレーム間で表示される画像と、光源輝度を変化させるタイミングの関係を以下に説明する。   As shown in FIG. 10, contrary to the example of FIG. 5, from the image in which an object of 255 gradation is displayed on a part of the background of 186 gradation of the Nth frame, the entire 186 gradation of the N + 1th frame is displayed. Assume that the image has changed. At this time, the light source luminance of the Nth frame is set to 1.0 and the light source luminance of the (N + 1) th frame is set to 0.5 from the equation (1). The relationship between the image displayed between the Nth frame and the (N + 1) th frame at this time and the timing of changing the light source luminance will be described below.

図１１は、変換画像の１ライン目を液晶パネル１０２に書き込むタイミングで、光源輝度を変化させた場合に画像表示部１００に表示される画面の輝度の時間変化を示す図である。光源輝度は、第Ｎフレームの１．０から第Ｎ＋１フレームの０．５へ、変換画像の１ライン目を液晶パネル１０２に書き込むタイミング、すなわち、時刻ｔで変化する。一方、液晶パネル１０２へ書き込む変換画像は、光源輝度の変化に伴い、第Ｎフレームのゲイン１．０の変換画像から、第Ｎ＋１フレームのゲイン２．０の変換画像に変化する。そして、時刻ｔでまず、１ライン目の第Ｎ＋１フレームの変換画像が書き込まれ、時刻ｔ＋Δｔ／２までに、Ｈ／２ライン目まで第Ｎ＋１フレームの変換画像が書き込まれ、時刻ｔ＋Δｔで、Ｈライン目までの変換画像が書き込まれる。そのため、１ライン目では、液晶パネル１０２の透過率の変化と、光源輝度の変化が同期しており、図１１に示すように、１８６階調の画面輝度は変化しない。一方、Ｈ／２ライン目では、光源輝度の変化に対し、液晶パネル１０２の透過率がΔｔ／２遅れることとなる。その結果、図１１に示すように、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔ／２の期間は、１８６階調の画像が画面輝度０．２５で表示される。同様に、Ｈライン目では、光源輝度の変化に対し、液晶パネル１０２の透過率がΔｔ遅れることとなり、図１１に示すように、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの期間で、１８６階調の画像が画面輝度０．２５で表示される。   FIG. 11 is a diagram illustrating a temporal change in the luminance of the screen displayed on the image display unit 100 when the light source luminance is changed at the timing of writing the first line of the converted image to the liquid crystal panel 102. The light source luminance changes from 1.0 in the Nth frame to 0.5 in the N + 1th frame at the timing of writing the first line of the converted image to the liquid crystal panel 102, that is, at time t. On the other hand, the converted image written to the liquid crystal panel 102 changes from a converted image with a gain of 1.0 in the Nth frame to a converted image with a gain of 2.0 in the (N + 1) th frame as the light source luminance changes. At time t, first, the converted image of the (N + 1) th frame of the first line is written. By time t + Δt / 2, the converted image of the (N + 1) th frame is written up to the H / 2 line, and at time t + Δt, the H line The converted image up to the eye is written. Therefore, in the first line, the change in transmittance of the liquid crystal panel 102 and the change in light source luminance are synchronized, and the screen luminance of 186 gradations does not change as shown in FIG. On the other hand, in the H / 2 line, the transmittance of the liquid crystal panel 102 is delayed by Δt / 2 with respect to the change in the light source luminance. As a result, as shown in FIG. 11, during the period from time t to time t + Δt / 2, an image of 186 gradations is displayed with a screen brightness of 0.25. Similarly, in the H-th line, the transmittance of the liquid crystal panel 102 is delayed by Δt with respect to the change in the light source luminance, and as shown in FIG. 11, an image of 186 gradations is displayed on the screen in the period from time t to time t + Δt. Displayed with a luminance of 0.25.

図１２は、図１１に示すタイミングで光源輝度を変更した場合の、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにおける表示画像の様子を示す図である。第Ｎフレームでは、光源輝度が１．０、１８６階調の画像を表示すべき画素位置での、液晶パネルの透過率が０．５となっており、表示画像は画面輝度０．５の表示となる。次に１ライン目の変換画像の書き込みタイミングで光源輝度が１．０から０．５に変化した場合、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像は、まだ第Ｎフレームの１８６階調の画像である。   FIG. 12 is a diagram showing a state of a display image from time t to time t + Δt when the light source luminance is changed at the timing shown in FIG. In the Nth frame, the transmittance of the liquid crystal panel is 0.5 at the pixel position where the light source luminance is 1.0 and the 186 gradation image is to be displayed. It becomes. Next, when the light source luminance changes from 1.0 to 0.5 at the writing timing of the converted image of the first line, the converted image written on the liquid crystal panel 102 is still an image of 186 gradations in the Nth frame. is there.

そのため、液晶パネル１０２の透過率０．５に対し、光源輝度が０．５となるため、図１２に示すように、画面輝度が０．２５で表示される。同様にＨ／２ライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔ／２では、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像のＨ／２ライン目からＨライン目までは、第Ｎフレームの１８６階調の画像であるため、やはり画面輝度が０．２５で表示される。その結果、１８６階調の画面輝度０．５に対し、０．２５の画面輝度が表示されることとなる。   Therefore, since the light source luminance is 0.5 with respect to the transmittance 0.5 of the liquid crystal panel 102, the screen luminance is displayed at 0.25 as shown in FIG. Similarly, at time t + Δt / 2, which is the writing timing of the converted image of the H / 2 line, the 186th floor of the Nth frame is from the H / 2 line to the H line of the converted image written on the liquid crystal panel 102. Since it is a tone image, the screen brightness is also displayed at 0.25. As a result, a screen brightness of 0.25 is displayed for a screen brightness of 0.5 for 186 gradations.

図１３は、変換画像の最終ライン目（Ｈライン目）を液晶パネル１０２に書き込むタイミングで、光源輝度を変化させた場合に画像表示部１００が表示する画面の輝度を示す図である。図１１に対し、図１３では、光源輝度の変更タイミングが、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔに変化している。図１１の場合と同様に、画面輝度の変化を求めると、１ライン目では、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの期間、１８６階調の画像が画面輝度１．０で表示され、Ｈ／２ライン目では、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔ／２の期間で、１８６階調の画像が画面輝度１．０で表示されてしまう。   FIG. 13 is a diagram illustrating the luminance of the screen displayed by the image display unit 100 when the light source luminance is changed at the timing when the last line (H line) of the converted image is written to the liquid crystal panel 102. In contrast to FIG. 11, in FIG. 13, the change timing of the light source luminance is changed from time t to time t + Δt. As in the case of FIG. 11, when the change in screen luminance is obtained, an image of 186 gradations is displayed with a screen luminance of 1.0 in the period from time t to time t + Δt in the first line, and in the H / 2 line. In the period from time t to time t + Δt / 2, an image of 186 gradations is displayed with a screen brightness of 1.0.

図１４は、上記の場合に、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにおける表示画像の様子を示す図である。第Ｎフレームでは、光源輝度が１．０、変換画像は１８６階調で透過率が０．５となっており、表示画像は画面輝度０．５の表示となる。次に１ライン目の変換画像の書き込みタイミングでは、液晶パネル１０２に書き込まれている変換画像は、まだ第Ｎフレームの１８６階調の画像であり、光源輝度も第Ｎフレームの１．０が維持されている。そのため、画面輝度は０．５の表示となる。次に、Ｈ／２ライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔ／２では、光源輝度０．５に対応した第Ｎ＋１フレームの変換画像が、１ライン目からＨ／２ライン目まで、液晶パネル１０２に書き込まれる。一方、光源輝度は、まだ１．０が維持されている。そのため、図１４に示すように、１ライン目からＨ／２ライン目までは、１８６階調の背景画像の画素値は、式（３）による階調変換により２５５階調、すなわち透過率１．０に変換され、画面輝度は１．０で表示されることとなる。そして、Ｈライン目の変換画像の書き込みタイミングである時刻ｔ＋Δｔで、第Ｎ＋１フレームの変換画像が最終ライン目まで書き込まれ、光源輝度が０．５に設定されることで、第Ｎ＋１フレームが正しく表示される。図６から図９の場合と同様に、図１１から図１４より、光源輝度が変更されるタイミングでは、液晶パネル１０２に線順次で書き込まれる変換画像と、面順次で輝度が変更される光源輝度のタイミングのズレに伴う画面輝度の変化が発生する。しかし、図１１、図１２と、図１３、図１４を比較すると、発生する画面輝度の変化は、変換画像の１ライン目の書き込みタイミングで光源輝度を変化させた場合の０．２５に対し、最終ライン目の書き込みタイミングで光源輝度を変化させた場合は０．５と倍増する。すなわち、光源輝度が低く変化する場合は、変換画像の書き込みの前半に、光源輝度を変化させることで、光源輝度の変化に伴うちらつきの発生を抑制することができる。   FIG. 14 is a diagram illustrating a state of a display image from time t to time t + Δt in the above case. In the Nth frame, the light source luminance is 1.0, the converted image has 186 gradations and the transmittance is 0.5, and the display image is displayed with a screen luminance of 0.5. Next, at the timing of writing the converted image of the first line, the converted image written on the liquid crystal panel 102 is still an image of the 186th gradation of the Nth frame, and the light source luminance is maintained at 1.0 of the Nth frame. Has been. Therefore, the screen brightness is displayed as 0.5. Next, at time t + Δt / 2, which is the writing timing of the converted image of the H / 2 line, the converted image of the (N + 1) th frame corresponding to the light source luminance 0.5 is the liquid crystal from the first line to the H / 2 line. Written on panel 102. On the other hand, the light source luminance is still maintained at 1.0. Therefore, as shown in FIG. 14, from the first line to the H / 2 line, the pixel value of the background image of 186 gradations is 255 gradations, that is, a transmittance of 1. It is converted to 0, and the screen brightness is displayed at 1.0. The converted image of the (N + 1) th frame is written up to the final line at time t + Δt, which is the writing timing of the converted image of the H-th line, and the light source luminance is set to 0.5, so that the (N + 1) th frame is correctly displayed. Is done. As in the case of FIGS. 6 to 9, from FIGS. 11 to 14, at the timing when the light source luminance is changed, the converted image written line-sequentially on the liquid crystal panel 102 and the light source luminance whose luminance is changed surface-sequentially. A change in screen luminance occurs due to the timing difference. However, comparing FIG. 11 and FIG. 12 with FIG. 13 and FIG. 14, the generated screen brightness change is 0.25 when the light source brightness is changed at the writing timing of the first line of the converted image. When the light source luminance is changed at the writing timing of the final line, the value is doubled to 0.5. That is, when the light source luminance changes to be low, flickering due to the change in the light source luminance can be suppressed by changing the light source luminance in the first half of writing the converted image.

以上より、光源輝度の変化が低輝度から高輝度と、高輝度から低輝度では、光源輝度の変更タイミングを変化させることで、光源輝度変化に伴うちらつきの発生を抑制することができる。   As described above, when the light source luminance changes from low luminance to high luminance and from high luminance to low luminance, the flicker caused by the light source luminance change can be suppressed by changing the light source luminance change timing.

以上、説明したように、本実施形態によれば、光源輝度変化に伴い発生するちらつきを可及的に抑制し、視覚的なコントラストが優れ、かつ消費電力の低減した画像表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an image display device that suppresses flickering caused by changes in light source luminance as much as possible, has excellent visual contrast, and consumes less power. Can do.

（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像表示装置の構成は、第１の実施形態とは光源制御部１２０の構成が異なる。第１の実施形態では、２つの光源輝度変更タイミングから光源輝度変更タイミングを選択していた。本実施形態では、光源輝度変更タイミングをより緻密に制御するために、より細かく光源輝度変更タイミングを制御可能な構成となっていることが特長である。 (Second Embodiment)
The configuration of the image display device of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the light source control unit 120. In the first embodiment, the light source luminance change timing is selected from the two light source luminance change timings. The present embodiment is characterized in that the light source luminance change timing can be controlled more finely in order to more precisely control the light source luminance change timing.

以下に、光源制御部１２０について詳細に説明する。なお、本実施形態の画像表示装置のその他の構成は、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。 Hereinafter, the light source control unit 120 will be described in detail. Note that the other configuration of the image display apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

（光源制御部１２０）
図１５は、本実施形態の光源制御部１２０の構成を示す図である。 (Light source control unit 120)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of the light source control unit 120 of the present embodiment.

本実施形態の光源制御部１２０は光源輝度変更タイミング信号を生成する第１から第ｎまでのｎ個の光源輝度変更タイミング信号生成部を有する。   The light source control unit 120 of the present embodiment includes first to nth light source luminance change timing signal generation units that generate light source luminance change timing signals.

第１の実施形態では、第１光源輝度変更タイミング信号と第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを光源制御信号として選択する構成であった。本実施形態では、第１から第ｎのｎ個の光源輝度変更タイミング信号の中から１の信号を光源輝度変更タイミング信号として選択し、選択されたタイミングに対応した光源制御信号を生成する構成となっている。   In the first embodiment, either the first light source luminance change timing signal or the second light source luminance change timing signal is selected as the light source control signal. In the present embodiment, one signal is selected as the light source luminance change timing signal from the first to nth light source luminance change timing signals, and a light source control signal corresponding to the selected timing is generated. It has become.

次に、光源制御信号の変更タイミングを、図１６、図１７を用いて説明する。なお、説明を簡単にするために、光源輝度変更タイミング信号は第１から第３の３種類であり、光源輝度比較部１２４の結果に基づき、第１から第３光源輝度変更タイミング信号の１つを選択し、光源輝度変更タイミング信号を出力する構成とする。第３光源輝度変更タイミング信号は、第３の変更タイミング信号生成部１２４が生成するものとする。   Next, the change timing of the light source control signal will be described with reference to FIGS. In order to simplify the description, there are three types of light source luminance change timing signals from the first to the third, and one of the first to third light source luminance change timing signals based on the result of the light source luminance comparison unit 124. Is selected and a light source luminance change timing signal is output. It is assumed that the third light source luminance change timing signal is generated by the third light change timing signal generation unit 124.

第１から第３光源輝度変更タイミング信号は、それぞれ、図１６、図１７に示すように同期信号に対し第１から第２期間後に出力される信号である。本実施形態では、第１期間と第２期間の中央に第３期間を設定している。選択部１２５は、光源輝度比較部１２４からの選択信号に基づき、第１から第３光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択する。光源輝度比較部１２４は、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度を比較して選択信号を出力する。本実施形態では、式（４）に従い選択信号を出力する。

Figure 0005205126
The first to third light source luminance change timing signals are signals output after the first to second periods with respect to the synchronization signal as shown in FIGS. 16 and 17, respectively. In the present embodiment, the third period is set at the center between the first period and the second period. The selection unit 125 selects one of the first to third light source luminance change timing signals based on the selection signal from the light source luminance comparison unit 124. The light source luminance comparison unit 124 compares the light source luminance of the previous frame with the light source luminance of the current frame and outputs a selection signal. In the present embodiment, a selection signal is output according to Equation (4).
Figure 0005205126

ここで、Ｉ（ｎ）は、現フレームに対応する第ｎフレームの光源輝度を表し、Ｔは予め設定された閾値である。式（４）は、現フレームの光源輝度と前フレームの光源輝度を比較し、前フレームの光源輝度に対し、現フレームの光源輝度が−Ｔよりも小さければ、第１光源輝度変更タイミング信号を選択し、前フレームの光源輝度に対し、現フレームの光源輝度がＴよりも大きければ、第２光源輝度変更タイミング信号を選択し、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度の絶対値差分がＴ以下のような、光源輝度の変化が小さい場合には、第３光源輝度変更タイミング信号を選択することを示している。   Here, I (n) represents the light source luminance of the nth frame corresponding to the current frame, and T is a preset threshold value. Formula (4) compares the light source luminance of the current frame with the light source luminance of the previous frame. If the light source luminance of the current frame is smaller than −T with respect to the light source luminance of the previous frame, the first light source luminance change timing signal is If the light source luminance of the current frame is greater than T with respect to the light source luminance of the previous frame, the second light source luminance change timing signal is selected, and the absolute value difference between the light source luminance of the previous frame and the light source luminance of the current frame is When the change in the light source luminance is small, such as T or less, it indicates that the third light source luminance change timing signal is selected.

図１６は、第１フレームと第２フレームの間での光源輝度の差分が閾値Ｔより大きく、第２フレームから第３フレームで、光源輝度の絶対値差分が閾値Ｔ以下となるような光源輝度信号が入力された場合の光源制御信号を示す図である。   FIG. 16 shows the light source luminance in which the difference in the light source luminance between the first frame and the second frame is larger than the threshold value T, and the absolute value difference in the light source luminance is less than or equal to the threshold value T from the second frame to the third frame. It is a figure which shows the light source control signal when a signal is input.

例えば、図１６に示す光源輝度信号が入力された場合、光源制御信号は、第１フレームから第２フレームでは、第２光源輝度変更タイミングで変化し、第２フレームから第３フレームでは、第３光源輝度変更タイミングで変化する。   For example, when the light source luminance signal shown in FIG. 16 is input, the light source control signal changes from the first frame to the second frame at the second light source luminance change timing, and from the second frame to the third frame, the third light source luminance signal changes. It changes at the light source brightness change timing.

図１７は、第１フレームから第２フレームで、光源輝度の差分が閾値−Ｔより小さく、第２フレームから第３フレームで、光源輝度の絶対値差分が閾値Ｔ以下となるような光源輝度信号が入力された場合の光源制御信号を示す図である。   FIG. 17 shows a light source luminance signal in which the difference in light source luminance is smaller than the threshold −T from the first frame to the second frame, and the absolute value difference in light source luminance is equal to or smaller than the threshold T from the second frame to the third frame. It is a figure which shows the light source control signal when is input.

例えば、図１７光源輝度信号が入力された場合、光源制御信号は、第１フレームから第２フレームでは、第１光源輝度変更タイミングで変化し、第２フレームから第３フレームでは、第３光源輝度変更タイミングで変化する。 For example, when the light source luminance signal in FIG. 17 is input, the light source control signal changes from the first frame to the second frame at the first light source luminance change timing, and from the second frame to the third frame, the third light source luminance. It changes at the change timing.

なお、図１５の構成は、一例であり、例えば以下のような構成とすることもできる。   Note that the configuration in FIG. 15 is an example, and for example, the following configuration may be used.

図１８は、本実施形態の光源制御部１２０の別の構成を示す図である。   FIG. 18 is a diagram illustrating another configuration of the light source control unit 120 of the present embodiment.

図１８に示す光源制御部１２０は、第１の光源輝度変更タイミング信号生成部１２１と、光源輝度比較部１２４と、光源制御信号生成部１２６と、光源輝度変更タイミング信号遅延部１２７とを有する。 The light source control unit 120 illustrated in FIG. 18 includes a first light source luminance change timing signal generation unit 121, a light source luminance comparison unit 124, a light source control signal generation unit 126, and a light source luminance change timing signal delay unit 127.

本実施形態では、光源輝度の変更タイミングを生成するのは、第１の光源輝度変更タイミング信号生成部１２１のみであり、さらに光源輝度変更タイミング信号遅延部１２７を有する点で他の実施形態と異なる。   In the present embodiment, only the first light source luminance change timing signal generation unit 121 generates the light source luminance change timing, and further differs from the other embodiments in that the light source luminance change timing signal delay unit 127 is provided. .

光源輝度変更タイミング信号遅延部１２７は、光源輝度比較部１２４の比較結果に基づき、第１光源輝度変更タイミング信号を遅延させることで、光源輝度変更タイミング信号を生成している。光源輝度が現フレームの前のフレームよりも低下するように変化する場合には、第１光源輝度変更タイミング信号からの遅延量が少ない信号を光源輝度変更タイミングとする。また、光源輝度が現フレームの前のフレームよりも上昇するように変化する場合には、第１光源輝度変更タイミング信号からの遅延量が多い信号を光源輝度変更タイミングとする。光源輝度比較部１２４により光源輝度の変更タイミングの遅延量を制御することで、光源輝度を制御することができる。   The light source luminance change timing signal delay unit 127 generates the light source luminance change timing signal by delaying the first light source luminance change timing signal based on the comparison result of the light source luminance comparison unit 124. When the light source luminance changes so as to be lower than the frame before the current frame, a signal with a small delay amount from the first light source luminance change timing signal is set as the light source luminance change timing. When the light source luminance changes so as to be higher than the frame before the current frame, a signal having a large delay amount from the first light source luminance change timing signal is set as the light source luminance change timing. The light source luminance can be controlled by controlling the delay amount of the change timing of the light source luminance by the light source luminance comparison unit 124.

以上、説明したように、本実施形態によれば、光源輝度の変更タイミングを緻密に制御することにより、光源輝度変化に伴い発生するちらつきを可及的に抑制し、視覚的なコントラストが優れ、かつ消費電力の低減した画像表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, by finely controlling the change timing of the light source luminance, the flicker that occurs with the light source luminance change is suppressed as much as possible, and the visual contrast is excellent. In addition, an image display device with reduced power consumption can be provided.

（第３の実施形態）
第３の実施形態の画像表示装置は、過度な光源輝度変更タイミングの変化を抑制するために、シーンチェンジ検出部１４０を備え、光源輝度の変化と、シーンチェンジ検出結果に基づいて、光源輝度の変更タイミングを制御する点が特徴である。 (Third embodiment)
The image display apparatus according to the third embodiment includes a scene change detection unit 140 to suppress an excessive change in the light source luminance change timing. Based on the change in the light source luminance and the scene change detection result, The feature is that the change timing is controlled.

図１９は、第３の実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。 FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the image display apparatus according to the third embodiment.

本実施形態の画像表示装置は、シーンチェンジ検出部１４０をさらに備えている。光源制御部１２０は、同期信号、光源輝度信号、及び、シーンチェンジ検出部１４０により検出されたシーンチェンジ検出信号が入力され、光源制御信号を生成する。以下に、第１の実施形態とは異なる構成となっているシーンチェンジ検出部１４０と光源制御部１２０について詳細に説明する。なお、その他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。   The image display apparatus according to the present embodiment further includes a scene change detection unit 140. The light source control unit 120 receives the synchronization signal, the light source luminance signal, and the scene change detection signal detected by the scene change detection unit 140, and generates a light source control signal. Hereinafter, the scene change detection unit 140 and the light source control unit 120 having different configurations from those of the first embodiment will be described in detail. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

（シーンチェンジ検出部１４０）
シーンチェンジ検出部１４０によるシーンチェンジ検出方法は、様々に考えられるが、本実施形態では、時間的に隣接する２フレームから検出されたヒストグラムを用いて検出する方法を用いる。第ｎフレームの階調ｘの頻度をｈ（ｘ、ｎ）とすると、シーンチェンジは、式（５）を用いて検出される。

Figure 0005205126
(Scene change detector 140)
Although various scene change detection methods by the scene change detection unit 140 can be considered, in the present embodiment, a detection method using a histogram detected from two temporally adjacent frames is used. If the frequency of the gradation x of the nth frame is h (x, n), a scene change is detected using equation (5).
Figure 0005205126

ここで、ｓ（ｎ）は、第ｎフレームにおけるシーンチェンジ検出結果を表し、１がシーンチェンジ、０が非シーンチェンジを表す。Ｔｓはシーンチェンジを判定する閾値である。シーンチェンジ検出結果は、シーンチェンジ検出信号として光源制御部１２０に入力される。 Here, s (n) represents a scene change detection result in the nth frame, 1 represents a scene change, and 0 represents a non-scene change. T s is a threshold value for determining a scene change. The scene change detection result is input to the light source control unit 120 as a scene change detection signal.

（光源制御部１２０）
図２０は、第３の実施形態の光源制御部１２０の構成を示す図である。 (Light source control unit 120)
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of the light source control unit 120 according to the third embodiment.

光源制御部１２０は、光源輝度信号とシーンチェンジ検出信号を用いて光源輝度比較部１２４により、第１から第３光源輝度変更タイミング信号を選択する。光源制御信号の変更タイミングを、図２１、図２２を用いて説明する。第１から第３光源輝度変更タイミング信号は、それぞれ、図２１、図２２に示すように同期信号に対し第１から第３期間後に出力される信号である。本実施形態では、第１期間と第２期間の中央に第３期間を設定している。選択部１２５は、光源輝度比較部１２４からの選択信号に基づき、第１から第３光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択する。光源輝度比較部１２４は、シーンチェンジ検出信号、及び、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度を比較して選択信号を出力する。本実施形態では、式（６）に従い選択信号を出力する。

Figure 0005205126
The light source control unit 120 selects the first to third light source luminance change timing signals by the light source luminance comparison unit 124 using the light source luminance signal and the scene change detection signal. The timing for changing the light source control signal will be described with reference to FIGS. The first to third light source luminance change timing signals are signals that are output after the first to third periods with respect to the synchronization signal as shown in FIGS. 21 and 22, respectively. In the present embodiment, the third period is set at the center between the first period and the second period. The selection unit 125 selects one of the first to third light source luminance change timing signals based on the selection signal from the light source luminance comparison unit 124. The light source luminance comparison unit 124 compares the scene change detection signal and the light source luminance of the previous frame with the light source luminance of the current frame and outputs a selection signal. In the present embodiment, a selection signal is output according to Equation (6).
Figure 0005205126

ここで、ｓ（ｎ）は、シーンチェンジ検出部１４０で検出された第ｎフレームのシーンチェンジ検出信号を表し、Ｉ（ｎ）は、第ｎフレームの光源輝度を表している。式（６）は、ｓ（ｎ）が１、すなわち、シーンチェンジかつ、光源輝度が小さくなる方へ変化した場合は、第１光源輝度変更タイミングを選択し、ｓ（ｎ）が１、すなわち、シーンチェンジかつ、光源輝度が大きくなる方へ変化した場合は、第２光源輝度変更タイミングを選択し、ｓ（ｎ）が０、すなわち、非シーンチェンジ、もしくは、光源輝度が変化しない場合は、第３光源輝度変更タイミングを選択することを示している。   Here, s (n) represents the scene change detection signal of the nth frame detected by the scene change detection unit 140, and I (n) represents the light source luminance of the nth frame. In the expression (6), when s (n) is 1, that is, when the scene change and the light source luminance is decreased, the first light source luminance change timing is selected, and s (n) is 1, that is, When a scene change occurs and the light source luminance increases, the second light source luminance change timing is selected. When s (n) is 0, that is, when there is no scene change or the light source luminance does not change, the second light source luminance change timing is selected. It shows that the three light source luminance change timing is selected.

例えば、図２１に示すように、第１フレームから第２フレームで、光源輝度が大きくなる方へ変化し、かつ、シーンチェンジと検出された場合は、光源制御信号は、第２光源輝度変更タイミングで変化する。一方、第２フレームから第３フレームで、同様に光源輝度が大きくなる方へ変化しても、非シーンチェンジと検出された場合は、光源制御信号は、第３光源輝度変更タイミングで変化する。また、図２２に示すように、第１フレームから第２フレームで、光源輝度が小さくなる方へ変化し、かつ、シーンチェンジと検出された場合は、光源制御信号は、第１光源輝度変更タイミングで変化する。一方、第２フレームから第３フレームで、同様に光源輝度が小さくなる方へ変化しても、非シーンチェンジと検出された場合は、光源制御信号は、第３光源輝度変更タイミングで変化する。   For example, as shown in FIG. 21, when the light source luminance changes from the first frame to the second frame and the scene change is detected, the light source control signal is the second light source luminance change timing. It changes with. On the other hand, if the non-scene change is detected even if the light source luminance similarly changes from the second frame to the third frame, the light source control signal changes at the third light source luminance change timing. Also, as shown in FIG. 22, when the light source luminance changes from the first frame to the second frame and the scene change is detected, the light source control signal is the first light source luminance change timing. It changes with. On the other hand, if the non-scene change is detected even if the light source luminance is similarly reduced from the second frame to the third frame, the light source control signal changes at the third light source luminance change timing.

本実施形態の画像表示装置によれば、光源輝度が大きく変更するシーンチェンジがなされる場合には、光源輝度の変化に応じたタイミングで光源輝度を変更することができる。よって、バックライトの切替によるちらつきが発生しやすいシーンチェンジ時でのちらつきを抑制することができる。   According to the image display device of the present embodiment, when a scene change in which the light source luminance is greatly changed is made, the light source luminance can be changed at a timing corresponding to the change in the light source luminance. Therefore, it is possible to suppress the flicker at the time of a scene change that easily causes flicker due to switching of the backlight.

また、本実施形態で非シーンチェンジ時には、第１の期間よりも長く第2の期間よりも短い期間である第３の期間経過した第３のタイミングで光源輝度を変更しているが、その他のフレーム内の所定のタイミングであってかまわない。非シーンチェンジ時には光源輝度の変更によるちらつきが発生しにくいため、シーンチェンジ時のみ光源輝度の変化に応じたタイミングで光源輝度を変更することによって効果的なバックライト１０１の制御ができる。   Further, at the time of non-scene change in the present embodiment, the light source luminance is changed at the third timing after the third period that is longer than the first period and shorter than the second period. It may be a predetermined timing within the frame. Since the flicker due to the change of the light source luminance hardly occurs at the time of non-scene change, the backlight 101 can be effectively controlled by changing the light source luminance at a timing corresponding to the change of the light source luminance only at the time of the scene change.

（第４の実施形態）
第４の実施形態の画像表示装置は、光源制御部１２０の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、第２光源輝度変更タイミング信号は、常に０、すなわち、光源輝度を変更しないタイミング信号とし、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度を比較結果に基づき、光源輝度の変更有無を選択することを特長とする。第１の実施形態では、第２光源輝度変更タイミングを１フレーム期間の後半に設定することで、光源輝度の変化に伴うちらつきの発生を抑制していたが、本実施形態では、光源輝度を変化させないことにより、光源輝度の変化に伴うちらつきの発生を抑制している。本実施形態では、第１の実施形態で必要となる第２光源輝度変更タイミング信号生成部の構成を簡略化することが可能となり、回路規模を削減することができる。以下に、第１の実施形態とは異なる構成となっている光源制御部１２０について詳細に説明する。 (Fourth embodiment)
The image display apparatus of the fourth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the light source control unit 120. In the present embodiment, the second light source luminance change timing signal is always 0, that is, a timing signal that does not change the light source luminance, and whether or not the light source luminance is changed based on the comparison result of the light source luminance of the previous frame and the light source luminance of the current frame. It is characterized by selecting. In the first embodiment, the second light source luminance change timing is set to the latter half of one frame period to suppress the occurrence of flicker accompanying the change in the light source luminance. However, in this embodiment, the light source luminance is changed. By not doing so, the occurrence of flicker associated with the change in the light source luminance is suppressed. In the present embodiment, the configuration of the second light source luminance change timing signal generation unit required in the first embodiment can be simplified, and the circuit scale can be reduced. Hereinafter, the light source control unit 120 having a configuration different from that of the first embodiment will be described in detail.

（光源制御部１２０）
図２３に、第４の実施形態の光源制御部１２０の構成を示す。第１の実施形態では、第１光源輝度変更タイミング信号と第２光源輝度変更タイミング信号を、同期信号に基づいて生成する構成であるが、本実施形態では、第２光源輝度変更タイミング信号は、同期信号によらず０を出力する構成となっている。 (Light source control unit 120)
FIG. 23 shows a configuration of the light source control unit 120 of the fourth embodiment. In the first embodiment, the first light source luminance change timing signal and the second light source luminance change timing signal are generated based on the synchronization signal. In the present embodiment, the second light source luminance change timing signal is It is configured to output 0 regardless of the synchronization signal.

光源制御信号を、図２４、図２５を用いて説明する。図２４、図２５に示すように、第１光源輝度変更タイミング信号は、同期信号に対し第１期間後に出力される信号であり、第２光源輝度変更タイミング信号は、常に０となる信号である。選択部１２５は、光源輝度比較部１２４からの選択信号に基づき、第１及び第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択する。光源輝度比較部１２４は、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度を比較して選択信号を出力する。本実施形態では、式（７）に従い選択信号を出力する。

Figure 0005205126
The light source control signal will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 24 and 25, the first light source luminance change timing signal is a signal that is output after the first period with respect to the synchronization signal, and the second light source luminance change timing signal is a signal that is always 0. . The selection unit 125 selects one of the first and second light source luminance change timing signals based on the selection signal from the light source luminance comparison unit 124. The light source luminance comparison unit 124 compares the light source luminance of the previous frame with the light source luminance of the current frame and outputs a selection signal. In the present embodiment, a selection signal is output according to Equation (7).
Figure 0005205126

ここで、Ｉ（ｎ）は第ｎフレームの光源輝度であり、Ｔは閾値である。式（７）は、現フレームの光源輝度から前フレームの光源輝度を減算した差分が閾値Ｔ以上では、第２光源輝度変更タイミング信号を選択し、それ以外では第１光源輝度変更タイミング信号を選択することを示している。例えば、図２４に示すように、第１フレームから第２フレームで、光源輝度が閾値Ｔより大きくなる方へ変化する場合には、光源輝度変更タイミング信号として、第２光源輝度変更タイミング信号が選択される。その結果、光源輝度は前フレームから求められた光源輝度のまま変化しない。一方、第２フレームから第３フレームでは、光源輝度の変化が閾値Ｔ未満のため、光源輝度変更タイミング信号として、第１光源輝度変更タイミング信号が選択される。その結果、光源制御信号は、第１光源輝度変更タイミングで変化する。また、図２５に示すように、第１フレームから第２フレーム、及び、第２フレームから第３フレームの光源輝度の変化が閾値Ｔ未満の場合は、光源制御信号は、第１光源輝度変更タイミングで変化する。   Here, I (n) is the light source luminance of the nth frame, and T is a threshold value. Equation (7) selects the second light source luminance change timing signal when the difference obtained by subtracting the light source luminance of the previous frame from the light source luminance of the current frame is equal to or greater than the threshold T, and selects the first light source luminance change timing signal otherwise. It shows that For example, as shown in FIG. 24, when the light source luminance changes from the first frame to the second frame so that the light source luminance becomes larger than the threshold value T, the second light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal. Is done. As a result, the light source luminance remains unchanged from the light source luminance obtained from the previous frame. On the other hand, from the second frame to the third frame, since the change in the light source luminance is less than the threshold value T, the first light source luminance change timing signal is selected as the light source luminance change timing signal. As a result, the light source control signal changes at the first light source luminance change timing. As shown in FIG. 25, when the change in the light source luminance from the first frame to the second frame and from the second frame to the third frame is less than the threshold T, the light source control signal is the first light source luminance change timing. It changes with.

以上、説明したように、本実施形態によれば、光源輝度変化に伴い発生するちらつきを可及的に抑制し、視覚的なコントラストが優れ、かつ消費電力の低減した画像表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an image display device that suppresses flickering caused by changes in light source luminance as much as possible, has excellent visual contrast, and consumes less power. Can do.

（第５の実施形態）
第５の実施形態の画像表示装置の基本的な構成は、第４の実施形態と同様であるが、シーンチェンジ検出部１４０を備え、光源輝度の変化と、シーンチェンジ検出結果に基づいて、光源輝度の変更タイミングを制御することを特長とする。以下に、第４の実施形態とは異なる構成となっている光源制御部１２０について詳細に説明する。 (Fifth embodiment)
The basic configuration of the image display device of the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, but includes a scene change detection unit 140, and based on the change in the light source luminance and the scene change detection result, the light source It is characterized by controlling the change timing of brightness. Hereinafter, the light source control unit 120 having a configuration different from that of the fourth embodiment will be described in detail.

（光源制御部１２０）
図２６に、第５の実施形態の光源制御部１２０の構成を示す。 (Light source control unit 120)
FIG. 26 shows the configuration of the light source control unit 120 of the fifth embodiment.

光源輝度比較部１２４に、シーンチェンジ検出信号が入力され、光源輝度比較部１２４は、シーンチェンジ検出信号、及び、前フレームの光源輝度信号と現フレームの光源輝度信号に基づいて光源輝度変更タイミング信号の選択を行う。   The scene change detection signal is input to the light source luminance comparison unit 124, and the light source luminance comparison unit 124 determines the light source luminance change timing signal based on the scene change detection signal and the light source luminance signal of the previous frame and the light source luminance signal of the current frame. Make a selection.

光源制御信号の変更タイミングを、図２７、図２８を用いて説明する。第４の実施形態と同様に、図２７、図２８に示すように、第１光源輝度変更タイミング信号は、同期信号に対し第１期間後に出力される信号であり、第２光源輝度変更タイミング信号は、常に０となる信号である。選択部１２５は、光源輝度比較部１２４からの選択信号に基づき、第１及び第２光源輝度変更タイミング信号のいずれかを選択する。光源輝度比較部１２４は、シーンチェンジ検出信号、及び、前フレームの光源輝度と現フレームの光源輝度を比較して選択信号を出力する。本実施形態では、式（８）に従い選択信号を出力する。

Figure 0005205126
The timing for changing the light source control signal will be described with reference to FIGS. As in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 27 and 28, the first light source luminance change timing signal is a signal output after the first period with respect to the synchronization signal, and the second light source luminance change timing signal is output. Is a signal that is always zero. The selection unit 125 selects one of the first and second light source luminance change timing signals based on the selection signal from the light source luminance comparison unit 124. The light source luminance comparison unit 124 compares the scene change detection signal and the light source luminance of the previous frame with the light source luminance of the current frame and outputs a selection signal. In the present embodiment, a selection signal is output according to Equation (8).
Figure 0005205126

ここで、Ｉ（ｎ）は第ｎフレームの光源輝度であり、ｓ（ｎ）は第ｎフレームのシーンチェンジ検出信号である。式（８）は、シーンチェンジかつ現フレームの光源輝度から前フレームの光源輝度を減算した差分が０以上では、第２光源輝度変更タイミング信号を選択し、それ以外では第１光源輝度変更タイミング信号を選択することを示している。例えば、図２７に示すように、第１フレームから第２フレームで、シーンチェンジかつ、光源輝度が０以上大きくなる方へ変化した場合は、光源輝度変更タイミング信号は、第２光源輝度変更タイミング信号が選択され、その結果、光源輝度は前フレームから求められた光源輝度のまま変化しない。一方、第２フレームから第３フレームでは、光源輝度の変化は、同様に０以上であるが、シーンチェンジ検出信号が、非シーンチェンジとなっているため、光源輝度変更タイミング信号は、第１光源輝度変更タイミング信号が選択され、光源制御信号は、第１光源輝度変更タイミングで変化する。また、図２８に示すように、第１フレームから第２フレーム、及び、第２フレームから第３フレームの光源輝度の変化が０未満の場合は、光源制御信号は、第１光源輝度変更タイミングで変化する。 Here, I (n) is the light source luminance of the nth frame, and s (n) is the scene change detection signal of the nth frame. The expression (8) is used to select the second light source luminance change timing signal when the difference obtained by subtracting the light source luminance of the previous frame from the light source luminance of the current frame is 0 or more. Shows that you choose. For example, as shown in FIG. 27, when a scene change is made from the first frame to the second frame and the light source luminance is changed to be larger than 0, the light source luminance change timing signal is the second light source luminance change timing signal. As a result, the light source luminance remains unchanged from the light source luminance obtained from the previous frame. On the other hand, in the second frame to the third frame, the change in the light source luminance is similarly 0 or more. However, since the scene change detection signal is a non-scene change, the light source luminance change timing signal is the first light source. A luminance change timing signal is selected, and the light source control signal changes at the first light source luminance change timing. As shown in FIG. 28, when the change in the light source luminance from the first frame to the second frame and from the second frame to the third frame is less than 0, the light source control signal is sent at the first light source luminance change timing. Change.

（第６の実施形態）
第６の実施形態の画像表示装置は、バックライト１０１に複数の光源１０３が設置され、光源１０３毎に光源輝度が制御可能な構成となっている。 (Sixth embodiment)
The image display apparatus according to the sixth embodiment has a configuration in which a plurality of light sources 103 are installed in a backlight 101 and the light source luminance can be controlled for each light source 103.

図２９は、第６の実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。本実施形態の画像表示装置は、制御パラメータ設定部１１０、光源輝度分布算出部１５０、階調変換部１３０、光源制御部１２０、画像表示部１００を有する。   FIG. 29 is a diagram illustrating a configuration of an image display apparatus according to the sixth embodiment. The image display apparatus according to the present embodiment includes a control parameter setting unit 110, a light source luminance distribution calculation unit 150, a gradation conversion unit 130, a light source control unit 120, and an image display unit 100.

画像表示部１００は、光変調素子部としての液晶パネル１０２と、液晶パネル１０２の背面に設置され、複数の光源１０３を有するバックライト６０１により構成される。   The image display unit 100 includes a liquid crystal panel 102 as a light modulation element unit, and a backlight 601 that is installed on the back surface of the liquid crystal panel 102 and has a plurality of light sources 103.

入力画像は、制御パラメータ設定部１１０、階調変換部１３０へ入力される。制御パラメータ設定部１１０は、バックライト１０１の複数の各光源１０３に対応する入力画像の領域毎にバックライト１０１の発光輝度を算出し、光源輝度信号として、光源輝度分布算出部１５０、及び、光源制御部１２０に入力される。光源輝度分布算出部１５０は、バックライト１０１の光源１０３の１つが単独で発光した場合の発光輝度分布形状に基づき、複数の光源１０３が光源輝度信号に従い発光した場合のバックライト６０１全体の光源輝度分布を算出する。算出された光源輝度分布は、階調変換部１３０に入力される。階調変換部１３０は、光源輝度分布に基づき、入力画像の各画素の階調の変換を行い、変換画像を出力すると共に、変換画像の出力タイミングに同期した同期信号を、光源制御部１２０へ出力する。光源制御部１２０は、複数の光源１０３の光源輝度信号に基づく光源輝度を制御するための光源制御信号を、階調変換部１３０より入力された同期信号に基づく出力タイミングで、バックライト１０１へ出力する。画像表示部１００は、変換画像が液晶パネル１０２へ書き込まれると共に、光源制御信号に基づいてバックライト１０１の複数の光源１０３が発光することにより、画像表示部１００に画像が表示される。以下に、各部の動作を詳細に説明する。   The input image is input to the control parameter setting unit 110 and the gradation conversion unit 130. The control parameter setting unit 110 calculates the light emission luminance of the backlight 101 for each region of the input image corresponding to each of the plurality of light sources 103 of the backlight 101, and as the light source luminance signal, the light source luminance distribution calculation unit 150, and the light source Input to the controller 120. The light source luminance distribution calculation unit 150 is based on the light emission luminance distribution shape when one of the light sources 103 of the backlight 101 emits light alone, and the light source luminance of the entire backlight 601 when the plurality of light sources 103 emit light according to the light source luminance signal. Calculate the distribution. The calculated light source luminance distribution is input to the gradation conversion unit 130. The tone conversion unit 130 converts the tone of each pixel of the input image based on the light source luminance distribution, outputs the converted image, and outputs a synchronization signal synchronized with the output timing of the converted image to the light source control unit 120. Output. The light source control unit 120 outputs a light source control signal for controlling the light source luminance based on the light source luminance signals of the plurality of light sources 103 to the backlight 101 at an output timing based on the synchronization signal input from the gradation conversion unit 130. To do. The image display unit 100 displays the image on the image display unit 100 by writing the converted image to the liquid crystal panel 102 and emitting the plurality of light sources 103 of the backlight 101 based on the light source control signal. Hereinafter, the operation of each unit will be described in detail.

（制御パラメータ設定部１１０）
制御パラメータ設定部１１０は、バックライト１０１の複数の各光源１０３の光源輝度を算出し、光源輝度信号として出力する。第１の実施形態では、入力画像全体から、最大値を求め光源輝度を設定したが、本実施形態では、バックライト１０１の複数の光源毎に割り当てられた入力画像の領域毎に最大値を求め、各光源１０３の光源輝度を設定する。例えば、図３０に示すような、光源１０３が水平方向に５つ、垂直方向に４つ設定されたバックライト構造において、入力画像を各光源に対応するよう５×４の領域に分割し、分割領域１０４毎に算出された最大値に基づき、光源輝度を求める。なお、本実施形態では、１つの分割領域１０４毎に１つの光源１０３が対応する構成としているが、例えば、１つの分割領域１０４に複数の光源１０３が対応する構成としてもよい。また、入力画像の各分割領域１０４を図３０に示すように光源数で均等に分割する以外にも、各分割領域１０４の一部が重なるように入力画像に分割領域１０４を設定し、入力画像の最大値を算出する構成とすることもできる。算出された各光源１０３の光源輝度信号は、光源輝度分布算出部１５０、及び、光源制御部１２０に入力される。 (Control parameter setting unit 110)
The control parameter setting unit 110 calculates the light source luminance of each of the plurality of light sources 103 of the backlight 101 and outputs it as a light source luminance signal. In the first embodiment, the maximum value is obtained from the entire input image, and the light source luminance is set. However, in this embodiment, the maximum value is obtained for each area of the input image assigned to each of the plurality of light sources of the backlight 101. The light source luminance of each light source 103 is set. For example, in a backlight structure in which five light sources 103 are set in the horizontal direction and four in the vertical direction as shown in FIG. 30, the input image is divided into 5 × 4 areas corresponding to the respective light sources, and divided. Based on the maximum value calculated for each region 104, the light source luminance is obtained. In the present embodiment, one light source 103 corresponds to each divided region 104, but a plurality of light sources 103 may correspond to one divided region 104, for example. In addition to dividing each divided area 104 of the input image evenly by the number of light sources as shown in FIG. 30, the divided area 104 is set in the input image so that a part of each divided area 104 overlaps, and the input image It is also possible to adopt a configuration for calculating the maximum value of. The calculated light source luminance signal of each light source 103 is input to the light source luminance distribution calculating unit 150 and the light source control unit 120.

（光源輝度分布算出部１５０）
光源輝度分布算出部１５０は、各光源の光源輝度信号に基づいて、実際のバックライト１０１の輝度分布を算出する。 (Light source luminance distribution calculation unit 150)
The light source luminance distribution calculation unit 150 calculates the actual luminance distribution of the backlight 101 based on the light source luminance signal of each light source.

図３１に、バックライト１０１の複数の光源１０３の１つが発光した場合の輝度分布を示す。図３１は、説明を簡単にするために、１次元で輝度分布を表現しており、横軸が位置、縦軸が輝度を示している。図３１は、図３１の下部に示す位置に光源１０３が設置されており、中央の１つの光源１０３のみが点灯した場合の輝度分布を示している。図３１から分かるように、ある光源１０３が発光した場合の輝度分布は近傍の光源位置まで広がりを持つ。そのため、階調変換部１３０での光源輝度に基づく階調変換を行うために、バックライト１０１の複数の光源毎の出力光源輝度に基づく図３１に示す発光輝度分布を足し合わせることで、実際のバックライト１０１の輝度分布を算出する。図３２に、バックライト１０１の複数の光源１０３が点灯した場合の、光源輝度分布の様子を模式的に示す。なお、図３２は、説明を簡単にするために１次元で表現している。図３２の下部に示された位置の光源１０３が点灯することにより、各光源１０３は図３２に示すような発光輝度分布をもつ。そして、これらの発光輝度分布を足し合わせることにより、図３２の実線で示すような光源輝度分布が算出される。図３１に示すような光源１０３の発光輝度分布は、実測した値を光源１０３からの距離に関する近似関数を求め、光源輝度分布算出部１５０に保持する構成としても良いが、本実施形態では、図３１に示すような光源の発光輝度分布について、光源からの距離と輝度との関係を求め、ＬＵＴ１５２としてＲＯＭに保持する構成とした。図３３に、本実施形態の光源輝度分布算出部１５０の構成を示す。複数の光源１０３毎に算出された光源輝度は光源輝度信号として、光源輝度分布取得部１５１に入力される。光源輝度分布取得部１５１は、ＬＵＴ１５２より各光源１０３の輝度分布を取得し、光源輝度を掛け合わせることで、図３２の破線で示すような光源１０３毎の光源輝度分布を求める。次に、輝度分布合成部１５３で、各光源１０３の光源輝度分布を足し合わせることで、図３２の実線で示すような光源輝度分布が算出され、光源輝度分布として階調変換部１３０へ入力される。   FIG. 31 shows a luminance distribution when one of the light sources 103 of the backlight 101 emits light. In FIG. 31, for ease of explanation, the luminance distribution is expressed in one dimension, the horizontal axis indicates the position, and the vertical axis indicates the luminance. FIG. 31 shows a luminance distribution when the light source 103 is installed at the position shown in the lower part of FIG. 31 and only one central light source 103 is turned on. As can be seen from FIG. 31, the luminance distribution when a certain light source 103 emits light extends to the position of a nearby light source. Therefore, in order to perform the gradation conversion based on the light source luminance in the gradation conversion unit 130, the actual emission luminance distribution shown in FIG. 31 based on the output light source luminance for each of the plurality of light sources of the backlight 101 is added. The luminance distribution of the backlight 101 is calculated. FIG. 32 schematically shows a light source luminance distribution when a plurality of light sources 103 of the backlight 101 are turned on. Note that FIG. 32 is expressed in one dimension for ease of explanation. When the light source 103 at the position shown in the lower part of FIG. 32 is turned on, each light source 103 has a light emission luminance distribution as shown in FIG. Then, by adding these light emission luminance distributions, a light source luminance distribution as shown by a solid line in FIG. 32 is calculated. The emission luminance distribution of the light source 103 as shown in FIG. 31 may be configured to obtain an approximate function related to the distance from the light source 103 and store the measured value in the light source luminance distribution calculation unit 150. For the emission luminance distribution of the light source as shown in FIG. 31, the relationship between the distance from the light source and the luminance was obtained, and the LUT 152 was held in the ROM. FIG. 33 shows a configuration of the light source luminance distribution calculation unit 150 of the present embodiment. The light source luminance calculated for each of the plurality of light sources 103 is input to the light source luminance distribution acquisition unit 151 as a light source luminance signal. The light source luminance distribution acquisition unit 151 acquires the luminance distribution of each light source 103 from the LUT 152 and multiplies the light source luminance to obtain a light source luminance distribution for each light source 103 as indicated by a broken line in FIG. Next, the luminance distribution synthesis unit 153 adds the light source luminance distributions of the respective light sources 103 to calculate a light source luminance distribution as shown by a solid line in FIG. 32 and inputs the light source luminance distribution to the gradation conversion unit 130 as the light source luminance distribution. The

（階調変換部１３０）
階調変換部１３０は、光源輝度分布に基づき、入力画像の各画素の階調値を変換する。 (Tone conversion unit 130)
The gradation conversion unit 130 converts the gradation value of each pixel of the input image based on the light source luminance distribution.

階調変換部１３０の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるが、光源輝度が入力画像の位置毎に異なっている。そのため、式（３）は以下の式（９）ように書き換えられる。

Figure 0005205126
The basic configuration of the gradation conversion unit 130 is the same as that of the first embodiment, but the light source luminance is different for each position of the input image. Therefore, equation (3) can be rewritten as the following equation (9).
Figure 0005205126

ここで、Ｉ（x，ｙ）は、入力画像の位置（x，ｙ）における光源輝度分布算出で算出されたバックライト１０１の輝度である。なお、階調変換後の階調値は、式（９）により求めても良いが、本実施形態では、入力画像の階調値Ｌｉｎ、光源輝度Ｉと変換後の階調値Ｌｏｕｔ、の関係を保持したＬＵＴ１５２を用意し、入力画像の階調値Ｌｉｎ（x，ｙ）と光源輝度分布Ｉ（x，ｙ）によりＬＵＴ１５２を参照することで、変換後の階調値Ｌｏｕｔ（x，ｙ）を求める構成とした。 Here, I (x, y) is the luminance of the backlight 101 calculated by calculating the light source luminance distribution at the position (x, y) of the input image. Note that the gradation value after gradation conversion may be obtained by Expression (9), but in this embodiment, the gradation value L in of the input image, the light source luminance I, and the converted gradation value L out , Is prepared, and the LUT 152 is referred to by the tone value L in (x, y) and the light source luminance distribution I (x, y) of the input image, so that the converted tone value L out ( x, y) is obtained.

（光源制御部１２０）
光源制御部１２０は、バックライト１０１の複数の光源１０３毎の光源輝度信号に基づき光源部であるバックライト１０１の輝度を制御するための光源制御信号を生成し、同期信号に基づくタイミングで光源制御信号の信号値を変化させることで、光源輝度の制御を行う。 (Light source control unit 120)
The light source control unit 120 generates a light source control signal for controlling the luminance of the backlight 101 as the light source unit based on the light source luminance signal for each of the plurality of light sources 103 of the backlight 101, and controls the light source at a timing based on the synchronization signal. The light source luminance is controlled by changing the signal value of the signal.

光源制御部１２０の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態は１つの光源１０３のみの制御であるのに対し、本実施形態では、複数の光源１０３の制御を行う。説明を簡単にするために、図３４に示すように、バックライト１０１の光源１０３が水平２つ、垂直２つの４つで構成され、各光源１０３に対応した入力画像の領域が領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄに分割されている場合について、光源制御信号の変更タイミングを、図３５、図３６を用いて説明する。   The basic configuration of the light source control unit 120 is the same as that of the first embodiment, but the first embodiment controls only one light source 103, whereas in the present embodiment, a plurality of light sources 103 are used. Control. To simplify the description, as shown in FIG. 34, the light source 103 of the backlight 101 is composed of four horizontal, two vertical, and the area of the input image corresponding to each light source 103 is the area A, the area The change timing of the light source control signal will be described with reference to FIGS. 35 and 36 in the case of being divided into B, region C, and region D. FIG.

図３５、図３６は、横軸が時間、縦軸が光源制御部１２０で使われる信号を示しており、図３５は、領域Ａ、領域Ｂに対応する光源１０３の光源制御信号の変更タイミング、図３６は、領域Ｃ、領域Ｄに対応する光源１０３の光源制御信号の変更タイミングを示している。変換画像は、液晶パネル１０２へ線順次で書き込まれる。すなわち、液晶パネル１０２の第１ラインから最終ラインへ、順番に画像が書き込まれていく。よって、領域Ａ及び領域Ｂの変換画像は、１フレーム期間の半分の期間で書き込まれる。   35 and 36, the horizontal axis indicates the time and the vertical axis indicates the signal used by the light source control unit 120. FIG. 35 shows the change timing of the light source control signal of the light source 103 corresponding to the regions A and B. FIG. 36 shows the change timing of the light source control signal of the light source 103 corresponding to the region C and the region D. The converted image is written to the liquid crystal panel 102 in a line sequential manner. That is, images are sequentially written from the first line of the liquid crystal panel 102 to the last line. Therefore, the converted images of the area A and the area B are written in a half period of one frame period.

上記より、領域Ａ及び領域Ｂは、第１の実施形態における入力画像全体が、領域Ａ及び領域Ｂに限定されたと捉えることができ、第１の実施形態の図３に示す光源制御信号の変更タイミングは、図３５に示すように、第２期間がＨ／２（Ｈは液晶パネル１０２の垂直ライン数）期間短くすれば良いこととなる。   From the above, the region A and the region B can be regarded as the entire input image in the first embodiment limited to the region A and the region B, and the change of the light source control signal shown in FIG. 3 of the first embodiment. As shown in FIG. 35, the second period may be shortened by H / 2 (H is the number of vertical lines of the liquid crystal panel 102).

すなわち、第１光源輝度変更タイミング信号は、第１の実施形態と同様のタイミングとなり、第２光源輝度変更タイミングは、第１の実施形態に比べ、Ｈ／２期間早いタイミングとなる。次に、領域Ｃ及び領域Ｄは、同期信号から約Ｈ／２期間後から変換画像の書き込みが開始される。よって、領域Ｃ及び領域Ｄの第１光源輝度変更タイミング、及び、第２光源輝度変更タイミングは、図３６に示すように、図３５に対しＨ／２期間遅いタイミングとなる。すなわち、バックライト１０１の複数の光源１０３の垂直方向の位置により、第１光源輝度変更タイミングと第２光源輝度変更タイミングを変更し、複数の光源１０３毎に、第１の実施形態と同様に、現フレームの光源輝度と、前フレームの光源輝度の比較結果に基づき、第１光源輝度変更タイミングと第２光源輝度変更タイミングを制御することで、第１の実施形態と同様の効果が、複数の光源１０３により構成されたバックライト１０１においても得ることができる。   That is, the first light source luminance change timing signal is the same timing as that of the first embodiment, and the second light source luminance change timing is a timing earlier than the first embodiment by the H / 2 period. Next, in the areas C and D, writing of the converted image is started after about H / 2 period from the synchronization signal. Therefore, the first light source luminance change timing and the second light source luminance change timing in the region C and the region D are later than the time period H / 2 as shown in FIG. That is, the first light source luminance change timing and the second light source luminance change timing are changed according to the vertical position of the plurality of light sources 103 of the backlight 101, and for each of the plurality of light sources 103, as in the first embodiment, By controlling the first light source luminance change timing and the second light source luminance change timing based on the comparison result of the light source luminance of the current frame and the light source luminance of the previous frame, the same effect as in the first embodiment can be obtained. It can also be obtained in the backlight 101 constituted by the light source 103.

（画像表示部１００）
画像表示部１００は、光変調素子部としての液晶パネル１０２と、光源部としてのバックライト１０１により構成される。バックライト１０１の光源１０３は、第１の実施形態と同様に、発光輝度の制御が容易であるＬＥＤ光源をバックライト１０１の光源として用い、ＬＥＤ光源をＰＷＭ制御により輝度変調する構成とした。そのため、光源制御信号は、複数の各光源１０３の光源輝度に応じたＰＷＭ信号としてバックライト１０１に入力される。画像表示部１００は、階調変換部１３０で変換された変換画像を液晶パネル１０２に書き込む。また、画像表示部１００は、光源制御部１２０により生成された複数の光源毎の光源制御信号に基づきバックライト１０１を点灯させることにより、画像表示部１００に画像が表示される。 (Image display unit 100)
The image display unit 100 includes a liquid crystal panel 102 as a light modulation element unit and a backlight 101 as a light source unit. As in the first embodiment, the light source 103 of the backlight 101 is configured to use an LED light source that can easily control the emission luminance as the light source of the backlight 101, and to modulate the luminance of the LED light source by PWM control. For this reason, the light source control signal is input to the backlight 101 as a PWM signal corresponding to the light source luminance of each of the plurality of light sources 103. The image display unit 100 writes the converted image converted by the gradation conversion unit 130 on the liquid crystal panel 102. The image display unit 100 displays an image on the image display unit 100 by turning on the backlight 101 based on the light source control signal for each of the plurality of light sources generated by the light source control unit 120.

上記の各実施形態では、液晶パネル１０２とバックライト１０１とを組み合わせた透過型液晶表示装置について説明してきたが、本発明は、透過型液晶表示装置以外にも様々な画像表示装置に適応可能である。例えば、光変調素子としての液晶パネル１０２と、ハロゲン光源等の光源を組み合わせた投射型の画像表示装置にも適用可能である。また、光源部としてのハロゲン光源と、ハロゲン光源からの光の反射を制御することにより画像の表示を行うデジタルマイクロミラーデバイスを光変調素子として利用する投射型の画像表示装置でも良い。   In each of the above embodiments, the transmissive liquid crystal display device in which the liquid crystal panel 102 and the backlight 101 are combined has been described. However, the present invention can be applied to various image display devices other than the transmissive liquid crystal display device. is there. For example, the present invention can also be applied to a projection-type image display device that combines a liquid crystal panel 102 as a light modulation element and a light source such as a halogen light source. Further, a projection type image display apparatus that uses a halogen light source as a light source unit and a digital micromirror device that displays an image by controlling reflection of light from the halogen light source as a light modulation element may be used.

第１の実施形態の画像表示装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an image display device according to a first embodiment. 第１の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 1st Embodiment. 第１の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 1st Embodiment produces | generates. 第１の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 1st Embodiment produces | generates. 入力画像及び光源輝度を示す図。The figure which shows an input image and light source luminance. １ライン目の書込みタイミングで光源輝度を変更した場合の画像表示部が表示する画面輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance which an image display part displays at the time of changing light source brightness at the write-in timing of the 1st line. 図６のタイミングで光源輝度を変更する場合の画面輝度及び光源輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance and light source brightness in the case of changing light source brightness at the timing of FIG. 液晶パネルへの書込みが終了するタイミングで光源輝度を変更した場合の画像表示部が表示する画面輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance which an image display part displays when the light source brightness | luminance is changed at the timing which the writing to a liquid crystal panel is complete | finished. 図７のタイミングで光源輝度を変更する場合の画面輝度及び光源輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance and light source brightness in the case of changing light source brightness at the timing of FIG. 入力画像及び光源輝度を示す図。The figure which shows an input image and light source luminance. １ライン目の書込みタイミングで光源輝度を変更した場合の画像表示部が表示する画面輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance which an image display part displays at the time of changing light source brightness at the write-in timing of the 1st line. 図１１に示すタイミングで光源輝度を変更する場合の画面輝度及び光源輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance and light source brightness in the case of changing light source brightness at the timing shown in FIG. 液晶パネルへの書込みが終了するタイミングで光源輝度を変更した場合の画像表示部が表示する画面輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance which an image display part displays when the light source brightness | luminance is changed at the timing which the writing to a liquid crystal panel is complete | finished. 図１３に示すタイミングで光源輝度を変更した場合の画面輝度及び光源輝度を示す図。The figure which shows the screen brightness | luminance and light source brightness at the time of changing light source brightness at the timing shown in FIG. 第１の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 1st Embodiment. 第２の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 2nd Embodiment produces | generates. 第２の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 2nd Embodiment produces | generates. 第２の実施形態の光源制御部の別の構成を示す図。The figure which shows another structure of the light source control part of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の画像表示装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 3rd Embodiment produces | generates. 第３の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 3rd Embodiment produces | generates. 第４の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 4th Embodiment. 第４の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 4th Embodiment produces | generates. 第４の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 4th Embodiment produces | generates. 第５の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 5th Embodiment. 第５の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 5th Embodiment produces | generates. 第５の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 5th Embodiment produces | generates. 第６の実施形態の光源制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source control part of 6th Embodiment. 第６の実施形態のバックライトの構成を示す図。The figure which shows the structure of the backlight of 6th Embodiment. １つの光源が発光した場合の輝度分布を示す模式図。The schematic diagram which shows luminance distribution when one light source light-emits. 複数の光源が点灯した場合の光源輝度分布を示す模式図。The schematic diagram which shows the light source luminance distribution when a several light source lights. 第６の実施形態の光源輝度分布算出部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source luminance distribution calculation part of 6th Embodiment. 複数の光源を有するバックライトの例を示す図。The figure which shows the example of the backlight which has a some light source. 第６の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 6th Embodiment produces | generates. 第６の実施形態の画像表示装置が生成する光源制御信号を示す図。The figure which shows the light source control signal which the image display apparatus of 6th Embodiment produces | generates.

符号の説明Explanation of symbols

１００・・・画像表示部
１０１・・・バックライト
１０２・・・液晶パネル
１１０・・・制御パラメータ設定部
１２０・・・光源制御部
１３０・・・階調変換部
１４０・・・シーンチェンジ検出部
１５０・・・光源輝度分布算出部

１２１・・・第１の光源輝度変更タイミング信号生成部
１２２・・・第２の光源輝度変更タイミング信号生成部
１２３・・・第３の光源輝度変更タイミング信号生成部
１２４・・・光源輝度比較部
１２５・・・選択部
１２６・・・光源制御信号生成部
１２７・・・光源輝度変更タイミング遅延部

１０３・・・光源
１０４・・・分割領域

１５１・・・輝度分布取得部
１５２・・・ＬＵＴ
１５３・・・輝度分布合成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image display part 101 ... Backlight 102 ... Liquid crystal panel 110 ... Control parameter setting part 120 ... Light source control part 130 ... Gradation conversion part 140 ... Scene change detection part 150: Light source luminance distribution calculation unit

121 ... First light source luminance change timing signal generation unit 122 ... Second light source luminance change timing signal generation unit 123 ... Third light source luminance change timing signal generation unit 124 ... Light source luminance comparison unit 125: Selection unit 126 ... Light source control signal generation unit 127 ... Light source luminance change timing delay unit

103 ... light source 104 ... divided area

151 ... Luminance distribution acquisition unit 152 ... LUT
153 ... Luminance distribution synthesis unit

Claims (12)

輝度を制御可能な光源と、
入力動画像信号の１フレームの画素値に基づいて、フレームごとに前記光源の輝度値を決定する光源輝度決定部と、
前記輝度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求める変換部と、
前記表示画像信号の各画素値に応じて、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部と、
現フレームの前記輝度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との間の変化に応じて、１フレーム期間内で前記光源の輝度を変更する変更タイミングを選択する選択部と、
選択された変更タイミングで、前記光源輝度決定部から得られた輝度値に従い前記光源の輝度値を変更する制御部と、
を具備したことを特徴とする画像表示装置。
A light source capable of controlling brightness;
A light source luminance determining unit that determines a luminance value of the light source for each frame based on a pixel value of one frame of the input moving image signal;
A conversion unit that converts each pixel value of the input image signal so as to correspond to the luminance value and obtains each pixel value of the display image signal;
A light modulator that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source according to each pixel value of the display image signal;
A selection unit that selects a change timing for changing the luminance of the light source within one frame period in accordance with a change between the luminance value of the current frame and the luminance value of the frame immediately before the current frame;
A control unit that changes the luminance value of the light source according to the luminance value obtained from the light source luminance determination unit at the selected change timing;
An image display device comprising:
前記選択部は、前記現フレームに対応する前記輝度値から、前記現フレームの１つ前のフレームに対応する前記輝度値を引いた差分値を求め、前記差分値が第１の閾値よりも小さくなるように変化する場合には前記現フレームの先頭から第1の期間経過した第1のタイミングを選択し、前記差分値が前記第１の閾値よりも大きくなるように変化する場合には、前記第１の期間よりも長い第２の期間経過した第２のタイミングを選択することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
The selection unit obtains a difference value obtained by subtracting the luminance value corresponding to the frame immediately before the current frame from the luminance value corresponding to the current frame, and the difference value is smaller than a first threshold value. When changing so that the first timing after the first period has elapsed from the beginning of the current frame is selected, and when the difference value changes to be greater than the first threshold, The image display device according to claim 1, wherein the second timing after the elapse of a second period longer than the first period is selected.
前記選択部は、前記第１の閾値が０であり、前記輝度値が減少する場合には前記第1のタイミングに、前記輝度値が増加する場合には前記第２のタイミングにおいて前記光源の輝度を変更すること特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
The selection unit has a luminance of the light source at the first timing when the first threshold is 0 and the luminance value decreases, and at the second timing when the luminance value increases. The image display device according to claim 2, wherein:
前記選択部は、前記現フレームの次のフレームの前記第１のタイミングを、前記現フレームの前記第２のタイミングとして選択することを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
The image display device according to claim 3, wherein the selection unit selects the first timing of a frame next to the current frame as the second timing of the current frame.
前記選択部は、前記差分値の絶対値が所定の第２の閾値よりも小さい前記現フレームを表示する場合には、前記現フレームの先頭から前記第１の期間よりも長く前記第2の期間よりも短い期間である第３の期間が経過した第３のタイミングを前記変更タイミングとして選択することを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
In the case where the selection unit displays the current frame in which the absolute value of the difference value is smaller than a predetermined second threshold value, the second period is longer than the first period from the beginning of the current frame. The image display apparatus according to claim 3, wherein a third timing at which a third period, which is a shorter period, elapses is selected as the change timing.
前記選択部は、前記差分値が大きくなるに従って前記現フレームの先頭からの期間が長くなるタイミングで前記光源の輝度を変更するように制御することを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
The image display device according to claim 2, wherein the selection unit controls the luminance of the light source to be changed at a timing at which a period from the top of the current frame becomes longer as the difference value becomes larger.
前記入力動画像信号に基づき前記現フレームと前記１つ前のフレームとの間のシーンチェンジを検出する検出手段をさらに備え、
前記選択部は、前記シーンチェンジが検出された場合には、前記現フレームの前記輝度値と、前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との変化に応じて、前記光源の強度を変更する変更タイミングを選択することを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
Detecting means for detecting a scene change between the current frame and the previous frame based on the input moving image signal;
When the scene change is detected, the selection unit adjusts the intensity of the light source according to a change between the luminance value of the current frame and the luminance value of a frame immediately before the current frame. 2. The image display device according to claim 1, wherein a change timing to be changed is selected.
前記入力動画像信号に基づき前記フレームと前記１つ前のフレーム間のシーンチェンジを検出する検出手段をさらに備え、
前記選択部は、前記シーンチェンジが検出された場合には、前記差分値に応じて前記第1または第２のタイミングを選択し、前記シーンチェンジが検出されなかった場合には、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングの間の期間にある第３のタイミングを選択することを特徴とする請求項２又は３記載の画像表示装置。
Detecting means for detecting a scene change between the frame and the previous frame based on the input moving image signal;
The selection unit selects the first or second timing according to the difference value when the scene change is detected, and the first timing when the scene change is not detected. The image display device according to claim 2 or 3, wherein a third timing in a period between the timing and the second timing is selected.
前記選択部は、前記シーンチェンジが検出され、かつ前記差分値が第２の閾値よりも大きい場合には、前記現フレームの前記輝度値と、前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との変化に応じて、前記光源の輝度を変更する変更タイミングを選択することを特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
When the scene change is detected and the difference value is larger than a second threshold, the selection unit is configured to select the luminance value of the current frame and the luminance value of the frame immediately before the current frame. The image display device according to claim 7, wherein a change timing for changing a luminance of the light source is selected in accordance with a change in the brightness of the light source.
表示するフレーム内の複数の領域に対応して設けられ、それぞれ光の輝度を制御可能な複数の光源と、
入力動画像信号の前記フレームの領域毎の画素値に基づいて、前記光源毎に輝度値を決定する光源輝度決定部と、
前記輝度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求める変換部と、
前記表示画像信号の各画素値に応じて、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部と、
前記領域の、現フレームの前記輝度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との変化に応じて、前記光源の輝度を変更する変更タイミングを選択する選択部と、
前記選択部が求めた前記現フレームの前記輝度値と前記１つ前のフレームとの変化に応じて
選択された変更タイミングで、前記光源輝度決定部から得られた前記輝度値に従い前記光源の輝度を変更する制御部と、
を具備したことを特徴とする画像表示装置。
A plurality of light sources provided corresponding to a plurality of regions in the frame to be displayed, each capable of controlling the brightness of light;
A light source luminance determining unit that determines a luminance value for each light source based on a pixel value for each region of the frame of the input moving image signal;
A conversion unit that converts each pixel value of the input image signal so as to correspond to the luminance value and obtains each pixel value of the display image signal;
A light modulator that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source according to each pixel value of the display image signal;
A selection unit that selects a change timing for changing the luminance of the light source in accordance with a change between the luminance value of the current frame and the luminance value of the frame immediately before the current frame in the region;
The luminance of the light source according to the luminance value obtained from the light source luminance determining unit at a change timing selected according to the change between the luminance value of the current frame obtained by the selecting unit and the previous frame. A control unit for changing
An image display device comprising:
入力動画像信号の１フレームの画素値に基づいて、光の輝度を制御可能な光源の輝度値をフレームごとに決定するステップと、
前記輝度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求めるステップと、
現フレームの前記輝度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との間の変化に応じて、前記光源の輝度を変更する変更タイミングを選択するステップと、
前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部に、前記表示画像信号の各画素値に応じた画像を書き込むステップと、
選択された前記変更タイミングで、求められた輝度値に従い前記光源の輝度を変更するステップと、
を有することを特徴とする画像表示方法。
Determining a luminance value of a light source capable of controlling the luminance of light for each frame based on a pixel value of one frame of an input moving image signal;
Converting each pixel value of the input image signal so as to correspond to the luminance value, and obtaining each pixel value of the display image signal;
Selecting a change timing for changing the brightness of the light source in accordance with a change between the brightness value of the current frame and the brightness value of the previous frame of the current frame;
Writing an image according to each pixel value of the display image signal in a light modulation unit that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source;
Changing the brightness of the light source according to the determined brightness value at the selected change timing;
An image display method characterized by comprising:
輝度を制御可能な光源と、入力動画像信号の１フレームの画素値に基づいて、フレームごとに前記光源の輝度値を決定する光源輝度決定部と、を有する画像表示装置を制御する制御装置であって、A control device that controls an image display device that includes a light source capable of controlling luminance and a light source luminance determining unit that determines a luminance value of the light source for each frame based on a pixel value of one frame of an input moving image signal. There,
前記輝度値に対応するように前記入力画像信号の各画素値を変換し、表示画像信号の各画素値を求める変換部と、A conversion unit that converts each pixel value of the input image signal so as to correspond to the luminance value and obtains each pixel value of the display image signal;
前記表示画像信号の各画素値に応じて、前記光源からの光の透過率又は反射率を変調することで画像を表示する光変調部と、A light modulator that displays an image by modulating the transmittance or reflectance of light from the light source according to each pixel value of the display image signal;
現フレームの前記輝度値と前記現フレームの１つ前のフレームの前記輝度値との間の変化に応じて、１フレーム期間内で前記光源の輝度を変更する変更タイミングを選択する選択部と、A selection unit that selects a change timing for changing the luminance of the light source within one frame period in accordance with a change between the luminance value of the current frame and the luminance value of the frame immediately before the current frame;
選択された変更タイミングで、前記光源輝度決定部から得られた輝度値に従い前記光源の輝度値を変更する制御部と、A control unit that changes the luminance value of the light source according to the luminance value obtained from the light source luminance determination unit at the selected change timing;
を具備したことを特徴とする制御装置。A control device comprising:
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